Вся электронная библиотека >>>

 Топливо и смазки >>>

    

 

Топлива, смазочные материалы, технические жидкости


Раздел: Техника

   

Глава 8 СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

  

 

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

 

Смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС) являются обязательным элементом большинства технологических процессов обработки материалов резанием и давлением. Точение, фрезерование, сверление, шлифование и другие процессы обработки резанием сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов, неметаллических конструкционных материалов, штамповка и прокатка металлов характеризуются большими статическими и динамическими нагрузками, высокими температурами, воздействием обрабатываемого материала на режущий инструмент, штамповочное и прокатное оборудование. В этих условиях основное назначение СОТС — уменьшить температуру, силовые параметры обработки и износ режущего инструмента, штампов и валков, обеспечить удовлетворительное качество обработанной поверхности. Помимо этого, СОТС должны отвечать гигиеническим, экологическим и другим требованиям, обладать комплексом антикоррозионных, моющих, антимикробных и других эксплуатационных свойств. Применение СОТС при обработке металлов резанием и давлением позволяет повышать производительность оборудования, точность и чистоту обработки, снизить брак, улучшить условия труда и в ряде случаев сократить число технологических операций.

Товарные ассортименты СОТС в СССР и за рубежом включают индустриальные масла и другие нефтяные фракции с присадками, эмульсолы (образующие в воде грубодисперсные эмульсии), а также композиции, дающие в воде микроэмульсии или прозрачные растворы.

В период 70—80 гг. производство смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) для металлообработки сформировалось как самостоятельная подотрасль нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Только для обеспечения работы оборудования на ВАЗе разработано и организовано производство 38 новых СОТС, так как продукты существовавшего до 1973 г. отечественного товарного ассортимента оказались непригодными для указанных целей. Многие из СОТС, разработанные для ВАЗа, получили применение и на КамАЗе (вместо 44 зарубежных СОТС, рекомендованных иностранными фирмами для КамАЗа, в настоящее время применяют 13 отечественных продуктов, обеспечивая нормаль

ную эксплуатацию технологического оборудования). К настоящему времени разработано н освоено в производстве 28 новых СОТС: для обработки металлов резаннем — 20 марок, для холодной штамповки металлов — 5 марок и для прокатки металлов—3 марки. Наиболее важные нз ннх: МР-1у и МР-7 —заменяют морально устаревший сульфофрезол; Аквол-ЮМ, Ак- вол-11, Аквол-14, Аквапол-1, Синтал-2, Синхо-2М и Синхо-6 — синтетические и полусинтетическне СОЖ — отвечают современным требованиям машиностроения и позволяют сократить расход нефтепродуктов на технологические нужды в различных отраслях машиностроения; Укрннол-205, Укрннол-207 и Укри- нол-211М — обеспечивают работу высокопроизводительных станов прокатки алюминия, медн, автолнста. Экономический эффект от внедрения новых СОТС за период 1981 — 1985 гг. превысил 50 млн. руб. Намечается расширение производства СОТС для более полного обеспечения потребностей народного хозяйства и в первую очередь автоматизированных технологических комплексов машиностроения.

Массовый характер использования СОТС в машиностроительных и металлообрабатывающих отраслях промышленности, постоянный рост торговли оборудованием для обработки металлов как между странами социалистического содружества, так и между социалистическими и капиталистическими странами, обусловливают необходимость разработки систем классификации и выбора отечественных и зарубежных СОТС с целью определения их взаимозаменяемости.

Основные классификационные обозначения дополняют индексами, которые указывают отсутствие или присутствие присадок, усиливающих смазочные свойства СОТС, уровень легирования присадками, растворимость присадок в маслах или воде, класс по химической природе и активность по отношению к меди

Примеры классификационного обозначения СОТС:

Э1.ПМ.2.абв. — концентрат водосмешиваемой СОТС, образующей в воде грубые дисперсии, активной по отношению к меди, содержащей от 5 до 10% (масс.) маслорастворнмых жировых добавок, галогено- и серосодержащих присадок МЗ.ПМ.З.абг. — неактивное высоковязкое масляное СОТС с высоким содержанием жиров, галогеио-и фосфорсодержащих присадок Предлагаемая классификация достаточно универсальна и применима для всех видов СОТС независимо от их иазиачеиия и агрегатного состояния. Ее можно использовать как для характеристики существующих товарных СОТС, так и для анализа патентной литературы при создании новых смазочных материалов для обработки металлов (резаиие, прокатка и штамповка). Вариант структуры ассортимента жидких СОТС представлен в  8.1. В промышленном масштабе, однако, освоено производство масляных и водосмешиваемых жидких СОТС.

Масляные СОТС представляют собой минеральные масла вязкостью при 50°С от 2 до 40 мм2/с без присадок или с присадками различного функционального назначения (аитифракци- оииые, противоизиосиые, противозадириые, аитиокислительиые, моющие, аитипеииые, противотумаииые, антикоррозионные и др.). Обладая хорошими смазывающими свойствами, масляные СОТС имеют и недостатки, а именно: низкая охлаждающая способность, высокая стоимость, повышенная испаряемость и пожароопасное.

В состав водосмешиваемых СОТС могут входить эмульгаторы, ингибиторы коррозии, биоциды, противоизиосио-противозадириые присадки, аитипеииые добавки, электролиты, связующие вещества (вода, спирты, гликоли и пр.) и другие органические и неорганические вещества. Водосмешиваемые СОТС обладают рядом преимуществ перед масляными: более высокая охлаждающая способность, пожаробезопасиость и меньшая опасность для здоровья работающего персонала, невысокая стоимость рабочих растворов. Вместе с тем им присущ и ряд недостатков — повышенная поражаемость микроорганизмами, пеиообразоваиие, необходимость утилизации отработанных водных растворов.

Предложенная классификация предполагает только промышленных СОТС для обработки металлов жидких водосмешиваемых и масляных 78 видов. Существование каждого вида жидких СОТС реально (подтверждается анализом товарных СОТС, производимых в нашей стране и за рубежом), ио ни одни из товарных ассортиментов какой-либо фирмы или страны не содержит все возможные виды. Наиболее разнообразен ассортимент СОТС в США (более 300 наименований), где производством указанной группы смазочных материалов занимается более 80 фирм.

Система классификационной индексации обеспечивает информационную совместимость разрабатываемых странами — членами СЭВ смазочио-охлаждающих технологических средств. Она применима при решении вопросов материально-технического снабжения, внешней торговли и статистики, специализации и кооперирования производства, создания новых СОТС и их стандартизации. Общий классификатор позволит более эффективно разрабатывать базовые ассортименты СОТС, долгосрочные планы и интеграционные мероприятия по их производству и обеспечению стран — членов СЭВ.

 

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОТС

 

Выбор СОТС определяется рекомендациями по транспортированию и хранению, приготовлению рабочих растворов, контролю и корректировке качества, утилизации, охране труда при работе с СОТС. Правильное проведение этих работ обеспечивает технологическую эффективность, продляет срок службы и дает экономию СОТС, улучшает санитарно-гигиенические условия труда.

Для процессов металлообработки СОТС выбирают в соответствии с типом операций и их технологическими особенностями, характеристикой обрабатываемых материалов и т.д. Рекомендации по выбору СОТС для различных условий обработки металлов резанием и давлением приведены в предыдущем разделе. При выборе СОТС для конкретных технологических условий следует иметь в виду эффективный способ подачи их в зону обработки (свободно падающей или напорной струей, в распыленном состоянии, через каналы в инструменте, поры шлифовальных кругов и др.).

При использовании масляных СОТС оборудование — емкости, поддоны, фильтрующие устройства, трубопроводы — очищают механическим способом и при необходимости промывают небольшим объемом свежей СОТС. Оборудование для приготовления, подачи и фильтрования водосмешиваемых СОТС и при их замене тщательно очищают, промывают и дезинфицируют. Например, подготовка индивидуальной системы подачи и фильтрования водосмешиваемой СОТС отдельного металлорежущего станка включает следующие этапы: слив отработанной СОТС;

механическая очистка емкости, поддона, доступных частей станка от донных осадков, налипов, пленок;

заполнение емкости (на половину — треть объема) горячим (40—60 °С) водным раствором моющего и дезинфицирующего средства;

циркуляция раствора в системе в течение 0,5—2,0 ч (в зависимости от объема системы и степени ее загрязненности); слив промывного раствора.

Совместимы с эмульсиями и водными растворами СОТС и можно применять для очистки оборудования следующие средства:

технические моющие средства в виде 1—2%-х водных растворов—Лабомид-101, Лабомид-203, КМ-1, Аполир-К, ЙМФ-1, Олинол-1, Вертолин-74, МС-6, МС-8, МС-15, ТМС-51, Полинка, МЛ-51, МЛ-72;

дезинфицирующие средства — бактерицидные присадки Ва- знн, Формацид-13, Азин-1, Азин-2 (0,3—0,5%-е растворы), •фурацилин (0,01—0,02%-й раствор).

Для промывки металлообрабатывающего оборудования, в частности крупных централизованных фильтрующих систем подачи СОТС, разработаны специальные моюще-дезинфицирую- щне средства (МДС), например МДС-1 (ТУ 38 1Q1974—84J.

Периодичность очистки и дезинфекции системе.приготовления и подачи СОТС зависит от объема систем, типа и свойств СОТС, условий их эксплуатации. Согласно ГОСТ 12.3.025—80 очистку емкостей для приготовления СОТС, трубопроводов и систем подачи следует проводить один раз в 6 мес для масляных и один раз в 3 мес для водных. Подготовленную систему циркуляции СОТС заполняют свежей жидкостью.

Большинство масляных СОТС поставляют готовыми к применению и перед заправкой в станок тщательно перемешивают. Некоторые масляные СОТС, например ЛЗ-СОЖ 2СИО, ЛЗ-СОЖ 2СО, ЛЗ-СОЖ 1ПО готовят на предприятиях-потребителях растворением концентратов ЛЗ-26СО (7 и 20%), ЛЭ-23ПО (20%) в минеральных маслах. Продукты' МР-5У и МР-99, представляющие собой концентраты, перед употреблением разбавляют в минеральных маслах (индустриальных И-5А, И-12А, И-20А, И-25А по ГОСТ 20799—75 или масле веретенном АУ по ГОСТ 1642—75). Перемешивают концентраты и масляные СОТС на их основе вручную или с помощью мешалок, сжатого воздуха, инертного газа и др.

Водосмешиваемые СОТС готовят в два этапа, которые включают подготовку воды и смешение эмульсола или концентрата с водой. Вода для приготовления эмульсий и растворов водосме- шиваемых СОТС должна отвечать нижеперечисленным • требованиям:

отсутствие грубодисперсных примесей, общая жесткость для большинства 2—7 мэкв/л, рН 5,2—7,0, температура 15—30°С,

содержание хлоридов не более 30 мг/л — для растворов синтетических СОТС и 80 мг/л —'Для эмульсий,

содержание сульфатов 150—170 мг/л (для большинства), содержание микроорганизмов не более ЫО2 клеток на 1 мл.

На практике применяют следующие методы умягчения и деминерализации воды: термические, реагентные, ионного обмена и магнитные.

ДЛЯ приготовления эмульсии и растворов СОТС может быть использована смесь парового конденсата с технической водой в соотношениях, обеспечивающих требуемую жесткость. Воду перед приготовлением СОТС дезинфицируют различными методами— хлорированием, озонированием, введением бактерицидов, радиационной, ультразвуковой, электрической и электрохимической обработкой, ультрафильтрацией. Подготовленную таким образом воду смешивают с тщательно перемешанным концентратом СОТС.

Свободные кислоты, содержащиеся в эмульсолах ЭТ-2, ЭГТ, РЗ-СОЖ, НГЛ-205, нейтрализуют во время приготовления эмульсин введением 0,2—0,3% карбоната натрия или 0,2% три- натрийфосфата. Для повышения антикоррозионных свойств эмульсин из этих эмульсолов в свежеприготовленную эмульсию добавляют до 0,3% нитрита натрия или 1 % бензоата натрия. Для интенсификации смешения концентрата и воды применяют различные методы и оборудование—механические смесители с пропеллерными и турбинными мешалками, гомогенизаторы, коллоидные мельницы, гидродинамические вибраторы и др.

Свежеприготовленные эмульсии и растворы СОТС должны быть также проанализированы по физико-химическим показателям.

В процессе эксплуатации в той или иной мере качество их изменяется: ухудшаются технологические показатели металлообработки, появляется дым и туман, меняется внешний вид СОТС, ухудшаются защитные (антикоррозионные) свойства и др. Поэтому осуществляют текущий контроль и проводят корректировку в соответствии с ГОСТ 12 3025—80 для СОТС иа масляной основе—не реже одного раза в месяц, для эмульсий — не реже одного раза в неделю, для синтетических и полусинтетических жидкостей — не реже одного раза в две недели. Показатели, методы контроля и нормы качества указаны в технических условиях на каждый продукт, включают и дополнительные показатели (концентрация, содержание микроорганизмов, «инородного» масла и др.).

Резервами повышения эффективности и экономии СОТС являются также их активация (ультразвуковая, электрическая, магнитная, термическая, ионизирующим излучением и др.) и рекуперация, заключающаяся в извлечении СОТС из стружки (центрифугированием, отстоем) и аэрозолей воздуха.

Отработанные масляные и водосмешиваемые СОТС можно использовать в качестве закалочных и консервационных сред, смазок литейных форм, форм в производстве железобетона и кирпича, основ для изготовления грунтовок, мастик, моющих растворов, составов для пропитки древесины и т. п.

При эксплуатации на машиностроительных предприятиях возможно вредное воздействие СОТС на организм человека — специфическое местное воздействие на кожный покров, раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаза, общее резорбтивное действие на организм. Поэтому применение СОТС должно в обязательном порядке сопровождаться профилактическими гигиеническими мероприятиями.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Топлива, смазочные материалы, технические жидкости

 

Смотрите также:

 

Смазочно-охлаждающие жидкости СОЖ. Применение...

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей при фрезеровании.
§ 3. Технологический процесс обработки деталей пресс-форм.
Смазочные средства. Работа с металлами.

 

Основы теории резания металлов. Токарные станки, резцы...

Смазочно-охлаждающие жидкости при резании уменьшают глубину и степень упрочнения поверхностного слоя.
Так, технологическим критерием оценки изнашивания мерных инструментов для обработки отверстий (например, разверток)...

 

Техническое обслуживание двигателя, систем...

4. Техническое обслуживание двигателя, систем охлаждения и смазки. Исправный двигатель должен развивать полную мощность
Недостаточное охлаждение двигателя, и как следствие этого, закипание охлаждающей жидкости в системе...

 

Технологические смазки стеклянные, на основе слоистых...

Смазочные средства. Работа с металлами. Производственный и технологический процессы.
смазочно-охлаждающие жидкости, в состав которых входят различные...