Пластичные смазки

Раздел: Техника

Антифрикционные смазки общего назначения — это обычно гидратированные кальциевые смазки (солидолы). Солидолы — наиболее старые массовые и дешевые антифрикционные пластичные смазки. В прошлом солидол выпускали под названиями мадия, тавот, масленочная мазь и др. К достоинствам соли- долов относятся водостойкость, хорошие защитные (от коррозии) и противо- задирные (противоизносные) свойства, к недостаткам — низкие температура плавления и механическая стабильность.

Солидолы используют в механизмах, работающих при температурах до 60—70 "С, когда к их качеству особых требований не предъявляется. Повышение скоростей и удельных мощностей широко внедряемых новых машин ужесточает условия работы смазки. В связи с этим неизбежно постепенное вытеснение солидолов более высококачественными и более дорогостоящими смазками, в первую очередь многоцелевыми. Солидолы всех марок можно без ограничений заменять литолом-24, с которым они вполне совместимы.

В 1983 г. на долю синтетического солидола приходилось 45,6 %, а на долю жирового солидола 6,2 % выпуска смазок в СССР. Выпуск солидола постепенно сокращается. За 5 лет его доля уменьшилась на 10 %, а за 10 лет (с 1973 г.) — на 25 %.

Помимо смазок, рассматриваемых в настоящем разделе, промышленность выпускает низкокачественные солидолы и консталины под марками «смазка колесная» и «мазь колесная» (РСТ УССР 1016—81, РСТ БССР 486—78, T.V 32 ЦТ 743—76). Их можно применять только в самых грубых и неприхотливых механизмах — в осях телег, ручных воротах и др. Получать эти смазкч можно кустарно. Высокие цены на колесные смазки (цена 1 т колесной КМ составляет 176 р. 20 к.) не стимулирует их употребление, так как более высококачественный солидол С стоит примерно столько же. Характеристики солидолов приведены в  3 и 4.

Солидол синтетический (ГОСТ 4366—76) представляют собой мягкие маслянистые мази с гладкой текстурой от светло- до темно-коричневого цвета. По стандарту допускается изготовление солидолов на смеси масел кис- лотно-контактной и селективной очистки. Доля последних в смеси, однако, не должна превышать 30 % Солидолы приготовляют из кубовых остатков от перегонки СЖК (9—12 %), именуемых фракцией С20 и выше, с кислотным числом 100—125 мг КОН/г продукта, содержащих не менее 85 % жирных кислот. К омыляемому сырью добавляют фракции СЖК С5—С6 и С7—С с, (2— 4 %), иногда небольшое количество (до 1 %) низкомолекулярных водорастворимых кислот Ci—С4, содержащихся в так называемой «кислой воде». Последние способствуют повышению предела прочности смазок, но могут ухудшать их механическую стабильность и вызывать упрочнение солидолов при хранении.

Как было установлено [301, Для получения синтетических солидолов оптимального качества целесообразно использовать фракцию СЖК С13—С22, не содержащую высокомолекулярных кислот и побочных продуктов окисления. Солидолы, загущенные мылами этих кислот, не только не уступают по качеству жировым, но в некоторых отношениях превосходят их. В такие солидолы вводить какие-либо облагораживающие присадки не требуется.

Максимальная температура применения синтетических солидолов 65— 70 °С. Выше этой температуры они необратимо распадаются, поэтому нельзя наносить солидолы на трущиеся или защищаемые от коррозии поверхности в расплавленном виде. Солидолы содержат воду, которая служит для них стабилизатором. При концентрации воды менее 0,5 % солидолы распадаются. Повышение содержания воды в солидолах до 5 %, хотя и не разрешено стандартом, но не влияет на их эксплуатационные характеристики [31, с. 67].

По низкотемпературным характеристикам синтетические солидолы уступают морозостойким смазкам (ЦИАТИМ-201, зимол и др.). В большинстве случаев их можно употреблять при температурах не ниже —20 °С. В достаточно мощных механизмах синтетические солидолы применяют при более низких температурах (вплоть до —50°С). Заправлять солидол С солидолона- гнетателями в узлы трения без подогрева можно примерно до —20 °С; пресс- солидол С можно заправлять в узлы трения при температуре до —30 °С.

Предел прочности при сдвиге солидола С достаточно велик и позволяет применять его в подшипниках качения при частоте вращения до 1—3 тыс. мин-1 (Dn — до 150 тыс. мм/мин) без сброса с движущихся деталей.

Синтетические солидолы отличаются хорошей коллоидной стабильностью: при длительном хранении масло из них практически не выделяется. В первый период после изготовления они могут несколько упрочниться. В свежеприготовленном солидоле не должно быть свободных органических кислот. В процессе хранения, кислотность солидолов иногда повышается до 2—5 мг КОН/г смазки. Изменение кислотности синтетических солидолов практически не сказывается на их эксплуатационных свойствах. Даже при увеличении кислотности до 20—30 мг КОН/г смазки, что наблюдается при работе солидолов в течение длительного времени в узлах трения, соприкасающиеся с ними металлические поверхности не корродируют.

Синтетические солидолы можно использовать и в качестве консервацион- ных смазок. При нанесении на открытые металлические поверхности, подвергающиеся воздействию дождя, солнца, ветра, они надежно защищают от коррозии, мало уступая в этом лучшим углеводородным консервационным смазкам. Однако наносить их можно только при температурах не выше 50 °С, поскольку расплавление солидолов недопустимо. Можно рекомендовать солидолы для длительной консервации запасных частей, наружных поверхностей механизмов, хранящихся на открытом воздухе, клемм аккумуляторов и др. Солидолы хорошо сопротивляются смыванию с открытых поверхностей дождем. При длительном пребывании в воде внешний вид и свойства" солидолов практически не меняются. При контакте с водой на поверхности синтетических солидолов, содержащих соли низкомолекулярных кислот, может появиться сизо-белый налет, что связано с гигроскопичностью солей.

Для приготовления Са-мыла нередко используют низкокачественную известь, что приводит к попаданию в солидолы значительного количества механических примесей. По стандарту допускается содержание 0,25 % механических примесей в пресс-солидоле С и 0,3 % в солидоле С. Примеси опасны не только из-за их абразивного действия — они забивают фильтры солидолона- гнетателей и другой заправочной аппаратуры. Для очистки от механических примесей солидолы целесообразно перед заправкой в узлы трения пропускать через частые металлические сетки.

Солидолы, поставляемые в районы южной климатической зоны, упаковывают только в металлическую тару.

Солидол С наиболее массовый сорт антифрикционной пластичной смазки. Не существует ни одной отрасли техники, где бы его не использовали. Солидол С применяют в качестве летней и зимней смазки почти во всех индустриальных механизмах, узлах трения транспортных машии (автомобилей, тракторов, гусеничных вездеходов), сельскохозяйственной техники, ручного инструмента и др. Лишь в таких механизмах, как, например, электромашины и авиационные узлы трения, его не используют из-за узкого интервала рабочих температур. Солидол С применяют в подшипниках качения и скольжения, в шарнирах, винтовых и цепных передачах, тихоходных шестеренчатых редукторах и других узлах трения.

Недостаток солидола С — низкая механическая стабильность. При его разрушении вначале сильно снижается предел прочности, что может привести к вытеканию смазки из узла треиия, во время оТды/а после деформиро-

вания солидол С тиксотропно упрочняется. При чрезмерном уплотнении его эксплуатационные свойства ухудшаются.

Синтетические солидолы плохо совместимы с другими смазками, в частности с Li-смазками (литол-24, зимол, лита). При замене солидола С на смазки других типов следует полностью удалять его из узла трения.

Пресс-солидол С в основном используют для смазывания узлов трения шасси автомобилей. Пресс-солидол С, в связи с его приготовлением на менее вязких маслах и с пониженным содержанием загустителя, легче пропрессовывается в зимнее время при помощи шприцев и механических со- лидолонагнетателей, чем солидол С. Он обладает также меньшим пределом прочности при сдвиге при 50 "С, чем солидол С; поэтому использование его при температурах выше 45—50 °С нежелательно.

Особенностью некоторых образцов пресс-солидола С является низкий предел прочности при 20 °С; при нагреве до 50 °С он возрастает.

Солидол жировой (ГОСТ 1033—79) отличаются от синтетических тем, что их загущают Са-мылами жирных кислот, входящих в состав естественных жиров. Практически массовая доля мыла в солидоле Ж, изготовляемом на БОНМЗ, достигает 18%, а изготовляемом на РЗС и ПЗС—15%.

По внешнему виду и основным характеристикам жировые солидолы близки к синтетическим, но они меньше подвергаются уплотнению при хранении; кроме того, тиксотропного упрочнения при их отдыхе после разрушения не наблюдается. Несколько лучшие вязкостно-температурные характеристики обусловливают преимущество жировых солидолов. Однако в большинстве случаев жировые и синтетические солидолы следует считать вполне взаимозаменяемыми смазками. При смешении жировых и синтетических солидолов их характеристики не ухудшаются. Жировые солидолы достаточно совместимы со смазками других типов (литол-24, зимол). Стандартом предусматриваются две марки жировых солидолов: пресс-солидол Ж и солидол Ж. Раньше они обозначались УС-I и УС-2. Солидолу Ж, выпускаемому БОНМЗ, присвоен Знак качества. Его температура каплепадения ^ 78 °С, содержание воды до 2,5%. По свойствам и областям применения оба жировых солидола соответствуют синтетическим пресс-солидолу С и солидолу С. Для индивидуального потребления ПЗС и БОНМЗ выпускают жировой солидол в полиэтиленовых и жестяных банках емкостью 1 кг.

Графитная смазка (ГОСТ 3333—80)—грубая плотная мазь черного цвета с серебристым оттенком. Старое наименование смазки «графитная УСсА». По составу смазка близка к синтетическим солидолам, но приготовлена на более вязком масле и содержит графит. Смазку загущают мылами синтетических жирных кислот, получаемых окислением парафина и петролатума (в отношении 9:1). Кислотное число окисленного парафина должно быть 110—130 мг КОН/г, окисленного петролатума — не менее 55 мг КОН/г. В последние годы выпускают графитную смазку с пониженными пределом прочности и вязкостью. Несмотря на плохие низкотемпературные свойства, графитную смазку употребляют круглогодично. Это объясняется тем, что ее используют главным образом в грубых, тяжелонагружеиных, тихоходных механизмах, для которых увеличение сопротивления под действием смазки не имеет значения. Графитную смазку применяют в рессорах, торсионных подвесках гусеничных машин, в открытых шестернях и др. Для точных механизмов и подшипников качения она непригодна. Грубый помол и загрязненность входящего в ее состав графита механическими примесями приводят к износу и повреждению трущихся поверхностей с высокой чистотой обработки. Достаточно широкое применение графитной смазки в грубых механизмах вполче оправдано. Во многих отношениях она сходна по свойствам с синтетическим солидолом С. Для приготовления ее заменителя в солидол, нагретый не выше 50 "С, добавляют 10 % графита.