Как узнать, применяем ли мы подходящую смазку? Можно пользоваться высококачественной смазкой. Можно вложить много сил и средств в выбор смазочного материала высшего качества, чтобы добиться идеальной смазки? Но нельзя путать качество смазочного материала с качеством технических характеристик. Если провести такую аналогию со смазочным маслом, турбинное масло высшего качества, скорее всего, не может быть хорошим моторным маслом…

Большинство пользователей понимают важность выбора подходящего смазочного материала для определенного применения. Когда дело касается смазочных масел для промышленного оборудования, определить, какие продукты соответствуют требованиям основного изготовителя оборудования (ОИО), нетрудно. Как правило, ОИО включает в свои технические характеристики (спецификации) смазочного масла вязкость при рабочей температуре или температуре окружающей среды, требования к присадкам, основной тип масла и даже особые параметры для различных условий окружающей среды. С другой стороны, спецификации смазок часто не содержат достаточной информации для правильного выбора, предоставляя составление технических характеристик на усмотрение инженера по смазке.

Стандартная спецификация смазки основного изготовителя может предусматривать применение качественной консистентной смазки № 2 по классификации Национального института смазочных материалов (NLGI). Руководствуясь только этими данными, можно выбрать нужный тип консистенции и сгустителя. В аналогичной спецификации по применению масляной смазки может быть указано: «использовать качественное смазочное масло». Что это значит?!

Из-за отсутствия конкретных данных в большинстве рекомендаций по смазке важно научиться правильно выбирать подходящие смазочные материалы для каждого конкретного применения на предприятии. Точная спецификация смазки предусматривает все параметры выбора масла и подробную информацию. Дополнительные технические характеристики для выбора смазки включают тип загустителя и концентрацию, консистенцию, точку каплепадения и режим рабочей температуры, рабочую устойчивость, устойчивость к окислению, износостойкость и т.д. Понимание необходимости и методов соответствующего выбора смазки имеет большое значение для совершенствования программ смазки и повышения надежности смазываемого оборудования. Пройдем весь процесс выбора смазки шаг за шагом, начиная с самого важного параметра.

Вязкость базового масла

Самым важным свойством любого смазочного материала является вязкость. Часто при выборе смазки пользователи не различают консистенцию смазки и вязкость базового масла. Так как чаще всего консистентная смазка применяется для подшипников качения, в данном случае следует учитывать выбор вязкости. Вряд ли большинство потребителей станут использовать трансмиссионное масло ЕР 220 в качестве масляной смазки подшипника электромотора, однако многие применяют смазку, содержащую такое же масло, для аналогичного подшипника с консистентной смазкой. Существует несколько методов для определения минимальных и оптимальных требований вязкости для подшипников качения, большинство из них учитывают факторы скорости вращения, обычно обозначаемые как DN или NDm. Факторы скорости вращения учитывают скорость вращения несущих элементов и определяются по следующим формулам:

DN = (об/м) * (диаметр отверстия подшипника)

NDm = об/м * (( диаметр отверстия подшипника + наружный диаметр) / 2)

При расчете NDm обычно учитывается не внутренний диаметр, а средний диаметр, так как не все подшипники данного отверстия имеют одинаковый диаметр элемента, и, следовательно, у них различные скорости вращения. Если известна величина скорости вращения и предположительная рабочая температура, минимальное требование по вязкости можно узнать непосредственно из диаграмм, подобных представленной на рис. 1.

Рис. 1. Индекс вязкости базового масла

На рис. 1 представлен индекс вязкости базового масла. Чтобы определить его более точно, следует обратиться к диаграмме, определяющей вязкость при рабочей температуре, затем определить марку вязкости данного смазочного материала по диаграмме вязкости/температуры.

Присадки и тип базового масла

После определения соответствующей вязкости следует обратить внимание на присадки. Присадка и типы базового масла являются еще одним компонентом смазки, который следует определять тем же путем, что и применение масляной смазки. Например, высокоскоростной подшипник элемента с низкой нагрузкой не требует противозадирных присадок или компонентов для повышения клейкости, в отличие от открытой зубчатой передачи высокой нагрузки.

Большинство повышающих эффективность присадок, содержащихся в смазочных маслах, также используются в составе смазок и должны выбираться в соответствии с требованиями их применения. Состав большинства смазок основан на базовых компонентах минеральных масел Группы I и II по классификации API — Американского института нефти, которые подходят для большинства видов применений. Однако в некоторых случаях лучше употреблять масла на синтетической основе. Такие применения предусматривают высокие или низкие рабочие температуры, широкий температурный диапазон окружающей среды или длительные режимы смазки.

Таблица 1. Применение присадок в смазках подшипников

+ требуется, — зависит от применения

Плотность консистентной смазки и тип загустителя

Перейдем к следующему шагу. Плотность консистентной смазки определяется концентрацией загустителя, типом загустителя и вязкостью базового масла. Хотя концентрация базового масла влияет на плотность, важно отметить, что смазка может обладать высокой плотностью и низкой вязкостью базового масла и наоборот. Институт NGLI разработал шкалу для измерения плотности консистентной смазки от 0 (полужидкая смазка) до 6 (твердая смазка). Самой распространенной степенью шкалы NGLI является вторая степень, которая рекомендована для большинства применений.

В целях определения оптимальной плотности или степени NGLI для данного применения подшипников используются фактор скорости вращения и рабочая температура. Это может показаться парадоксальным, но высокие факторы скорости вращения требуют повышенной плотности смазки. В Таблице 2 представлены общие принципы выбора степени NGLI на основе фактора скорости вращения и рабочей температуры.

Таблица 2. Общие принципы выбора степени NGLI на основе фактора скорости вращения и рабочей температуры

* Также зависит от других факторов, включая тип подшипника, тип загустителя, вязкости базового масла, типа базового масла

Сейчас применяются многие типы загустителей смазки, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Самыми распространенными из них являются простое литиевое мыло, литий комплексы, полимочевина.

Простое литиевое мыло часто применяется в дешевых смазках общего назначения и действует достаточно эффективно в большинстве категорий производительности при средних температурах. Комплексные смазки, такие как литиевый комплекс, обеспечивают повышенную эффективность, особенно при высоких рабочих температурах.

Средний верхний температурный предел при высокой рабочей температуре может для простой литиевой смазки составлять 120°C, а верхний температурный предел для комплексной литиевой смазки может составлять 180С. Еще одним типом загустителя, приобретающим все большую популярность, является полимочевина. Как и литиевый комплекс, полимочевина обладает высокой эффективностью при повышенных температурах, а также высокой устойчивостью к окислению и сопротивляемостью пробиванию пигмента. Тип загустителя выбирается на основе эксплуатационных требований, а также совместимости при смене типов продукции.

Эксплуатационные свойства

После определения соответствующих параметров вязкости базового масла, требований к присадкам и плотности остается еще один критерий — эксплуатационные свойства. Здесь вступают в силу показатели качества смазки. Эксплуатационные свойства смазки включают многие свойства, учитывающиеся для смазочных масел, а также другие параметры, присущие только смазкам. Свойства, присущие только смазкам, включают точку каплепадения, механическую устойчивость, вымывание смазки, характеристики пробивания, прокачиваемость.

Основные эксплуатационные свойства зависят от способа применения. Если эксплуатация производится при постоянной комнатной температуре, такие свойства как каплепадение и верхние температурные пределы не имеют большого значения. Если эксплуатация производится при больших нагрузках и низких скоростях, необходимо учитывать испытания нагрузки, такие как четырехшариковый тест или тест Timken OK load. Следует помнить, что смазки, например масла, обладают точным балансом свойств. Продукт может превосходить по качеству в одной категории и никуда не годиться в другой. Поэтому очень важно тщательно оценить значимость свойства для предполагаемого применения и выбрать оптимальный результат.

Иногда при загущении смазочных материалов можно перестараться. С течением времени это может привести к изменению спецификаций смазочных материалов. Следует составлять типовые спецификации, включая эксплуатационные свойства, для каждой смазываемой единицы. При наличии таких типовых технических требований (спецификаций) можно легко выбрать нужный продукт, независимо от марки, которую вы предпочитаете. Необходимо также периодически пересматривать эти требования, чтобы предотвратить изменения спецификаций.

Если совершенствование программы смазки может оказаться трудной задачей, то составление технических требований к смазочным средствам не требует больших усилий. Вооружившись знаниями и несколькими доступными инструментами, можно не беспокоиться о том, что вы используете неправильный тип смазки.

По материалам: http://www.machinerylubrication.com