Консистентная смазка что это
Смазки пластичные: характеристики, применение, свойства
Смазки пластичные – особый тип смазочных материалов, который используется для обслуживания различных видов техники и обеспечивает стабильную работу и долговечность механизмов. Их также называют консистентной, из-за соответствующих физических свойств. Они изготавливаются из базового жидкого масла и загустителя. Такая комбинация обеспечивает пластичную структуру во время работы, что не позволяет смазке растекаться в разные стороны.
Состав пластичных смазок
Состав пластических смазок обычно выглядит следующим образом:
Масляная основа обычно составляет около 80%, так как даже 10% загустителя может быть достаточно для достижения необходимой консистенции и физических свойств.
В качестве присадок обычно используются такие материалы как медь, тальк, слюда и графит.
Характеристики и применение
Характеристики смазок отличаются разнообразием, основываясь на которых можно определить, для каких целей и механизмов можно ее использовать.
Эксплуатационные свойства пластичных смазок характеризуются следующими показателями:
Чаще всего этот продукт применяется в различных узлах автомобилей. Практически 50% производимых в мире смазок предназначены именно для обслуживания автомобилей. Большое распространение они получили также в промышленности, где требуется стабильная работа станков и конвейеров. Также стоит отметить горную промышленности и сельское хозяйство, где множество тракторов, экскаваторов и других механизмов невозможно обслуживать без консистентной смазки.
Классификация пластичных смазок
Классификация пластичных смазок основывается на типе загустителя и присадок, которые используются в процессе изготовления.
Универсальных смазок, в понимании этого слова, не существует. Да в некоторых схожих сферах, можно использовать один и тот же состав, но его лучше подбирать в каждом отдельном случае. Различные марки пластических смазок имеют подробные инструкции, указывающие как, в каких условиях и механизмах можно их использовать.
Технология производства
Пластичные смазочные материалы отличаются технологией производства, в зависимости от типа используемой присадки. Независимо от типа производство должно строго соответствовать технологическим нормам и ГОСТу. Очень часто используется стандарт DIN 51502, разработанный немецкими технологами.
Производство состоит из тщательного смешивания компонентов при определенных температурах.
Соблюдение температурного режима очень важно, так малейшее отклонение может привести к расслоению смеси. Смешивание выполняется в специальном оборудовании, типа миксеров.
Процесс охлаждения смеси не менее важен, так как именно он влияет на получение нужной текстуры. Он происходит в специальных холодильных установках. Именно в процессе охлаждения в смесь добавляются присадки.
Следующий этап изготовления – гомогенизация. Она заключается в пропуске охлажденной смазки через вальцовые краскотерки, что позволяет довершить образование необходимой структуры. После этого может быть проведен процесс деаэрации, в результате чего из смеси удаляется воздух.
Последним этапом является фильтрация, которую выполняют с помощью фильтров разной конструкции и степени очистки. От качества фильтрации напрямую зависит степень антифрикционных свойств продукта.
Преимущества и недостатки
Пластичные смазки, используемые для автомобилей, имеют ряд преимуществ и недостатков. Среди преимуществ можно выделить:
Недостатков существенно меньше. К ним можно отнести меньшие, в сравнение с жидкими, показатели теплопередачи. Поэтому использование их при высоких рабочих температурах узлов ограничено. Также ограничено использование для высокоскоростных механизмов, обслуживание которых лучше проводить с помощью жидких составов.
Консистентные смазки
Консистентные смазки – смазочные материалы (СМ) с пластичной текстурой, создаваемые на масляной дисперсной основе, которая стабилизируется коллоидными загустителями. В результате они не текучи и приобретают великолепные защитные и смазочные свойства и при этом способны длительное время удерживаться в закрытых и открытых узлах.
Преимущества и базовые характеристики
Консистентные СМ отлично герметизируют и прекрасно отводят тепло, формируют буферный и диэлектрический слой и способны многократно снижать изнашивание, появление задиров и ржавление. Благодаря таким качествам они широко применяются во всех отраслях промышленности и активно используются в тех случаях, когда применение масел невозможно. Их использование наиболее целесообразно для обработки подшипников, резьбовых соединений, сопряжений типа «вал-втулка», шлицов, цепных механизмов и редукторов. Они прекрасно защищают уплотнения от утраты эластичности и упрощают выполнение монтажно-сборочных и демонтажных работ.
Учитывая обширную сферу их применения, специалисты оперируют несколькими ключевыми параметрами, которые позволяют классифицировать основные эксплуатационные характеристики данных смазочных материалов. Как правило, это:
Также немаловажны параметры сопротивления сдвиговым деформациям и способность противостоять свариванию сопряженных поверхностей и износу. Чтобы получить объективные данные, производители проводят испытания на ЧШМ (4-хшариковой машине) и, как правило, заявляют полученные результаты в паспорте СМ.
Особенности состава
Для изготовления консистентных смазок базой всегда выступает масляная основа. В зависимости от целевого назначения материала это может быть синтетическое или органическое масло, хотя сегодня также применяются и смесевые композиции.
Для загущения текстуры используют мыла и специальные компоненты. Тип загустителя влияет на пенетрацию, водостойкость, термостойкость и способность смазки сопротивляться нагрузкам, выдавливанию и смыванию.
Для оптимизации физико-химических, антикоррозионных, противоизносных и антизадирных характеристик применяют многочисленные присадки, твердые смазывающие вещества и синтетически синтезируемые компоненты.
Температурный рабочий интервал с учетом базового масла ˚С
Пластичные смазки: свойства и классификация
К категории смазочных материалов относятся моторные и трансмиссионные масла, различные жидкости на основе нефтепродуктов и пластичные смазки.
Смазочные материалы — это неотъемлемый компонент практически любого механизма. Помимо основной функции смазки поверхностей деталей, подверженных трению, они выполняют множество других функций, в том числе герметизации, антикоррозийной защиты, охлаждения, защиты от ударной нагрузки.
Состав
Если машинные масла — это двухкомпонентный состав на основе минерального или синтетического базового масла с добавлением пакета присадок, то пластичные смазки есть не что иное, как трехкомпонентный состав, состоящий из базового масла, пакета присадок и самого главного компонента — загустителя, который формирует пластичную структуру.
Производство
Пластичные смазки изготавливаются из 3 компонентов — базового масла, присадок и загустителя. В качестве базового масла применяются синтетические или минеральные с различной вязкости.
В качестве присадок используют стандартные присадки и модификаторы трения:
В качестве загустителя используется два вида компонентов:
Степень густоты загустителя регулируется добавлением модификатора структуры — специального компонента, позволяющего делать загуститель более густым или более жидким. Все основные свойства смазки — степень адгезии, температурная стойкость, стойкость к вымыванию водой, механическая стабильность, определяются именно свойствами загустителя. Не важно, какое базовое масло использовано в смазке, важно на основе какого загустителя она изготовлена. Именно этот показатель определяет применение той или иной смазки.
Свойства
Основная функция пластичной смазки, хоть далеко и не единственная, заключается в снижении трения между поверхностями деталей, соприкасающихся между собой в процессе работы механизма. В этом смысле пластичная смазка похожа на масло.
Однако у пластичной смазки есть одна особенность — это принцип ее работы, основанный на свойствах загустителя впитывать базовое масло в состоянии покоя, и выделять его из своей структуры при механическом воздействии.
Принцип работы пластичной смазки напрямую зависит от того, какой загуститель применялся производителем при производстве той или иной пластичной смазки.
Когда пластичная смазка закладывается в узел трения, например в подшипник, на направляющую или какую-либо другую поверхность, то смазывает не сама пластичная смазка, а смазывает базовой масло, которое выступает из ее структуры. При работе узла, в который нанесена пластичная смазка, внутри него возникает механические нагрузки. Например, внутри подшипника при его вращении ролики или шарики прокатываются по телам качения, соответственно, смазка подвергается механическому воздействию.
Как следствие, загуститель расширяется и из его пор выделяется базовое масло, которое непосредственно смазывает поверхность. Как только подшипник перестает вращаться, загуститель снова впитывает в себя базовое масло.
Принцип действия загустителя похож на принцип действия губки, при надавливании на которую из ее структуры выступает вода, а если ее отпустить, то она снова впитает воду.
Применение
Пластичные смазки многофункциональны, однако можно выделить 5 основных:
К преимуществам можно отнести характеристики:
Виды пластичных смазок
От содержащихся компонентов, разделяются на несколько типов:
Пластичные смазки, в силу своих особенностей, применяются там, где применение обычных масел невозможно.
Отличаясь простотой, они выполняют множество функций, недоступных для обычных смазочных масел. Данный тип смазочных материалов можно по праву отнести к универсальным.
Автомасла и все, что нужно знать о моторных маслах
Консистентная смазка для автомобиля, назначение, спецификация
Консистентная смазка для автомобиля – это особая группа пластичных масел для отдельных узлов трансмиссии, которая в зависимости от состояния может находиться как твердой, так и в жидкой фазе. Пластичные смеси применяются для снижения силы трения в местах контакта соприкасающихся деталей, где обычная масляная жидкость не задерживается: рычажные или шарнирные соединения, подшипники, червячные передачи и др.
Характеристика пластичных смазок
Консистентные смазки относят к разряду аномальных жидкостей. В спокойном состоянии они представляют собой упругие твердые вещества. В случае возникновения механических нагрузок субстанция переходит в жидкую фазу. Лишь только воздействие на детали ослабевает, масло вновь приобретает свою обычную форму.
Свойства
Консистентные смазки производятся путем смешивания жидких минеральных или синтетических масел с твердыми загустителями. Загустители создают в структуре продукта своеобразный каркас, служащий для удержания жидкой дисперсионной среды.
К физико-химическим свойствам пластичных смазок относится ряд параметров, которые аналогичны для жидких масел, но разнятся с ними своим количественным составом и методами испытаний качества продукции.
В зависимости от технических характеристик консистентные составы условно делятся на 2 группы. Первая категория величин определяет термические условия применения смазки, ее защитные и смазывающие качества:
Вторая группа характеризует предельное значение количества вредных примесей:
В пластичной структуре материала при нагреве происходит обрушение кристаллической решетки, и смазка в этот момент переходит в жидкое состояние. Температурная граница, обозначающая начало изменения аморфного состояния вещества называется температурой каплепадения. Это значение зависит от типа и объемного содержания загустителя.
В зависимости от величины термических показателей смазки делятся:
Для эффективной защиты трущихся деталей, во время выбора масла, необходимо учитывать, что индекс текучести смазочного материала должен быть больше на 12–20°C температурного порога обслуживаемого устройства.
Пенетрация смазки определяет консистенцию смеси и измеряется в градусах. Густота материала исследуется путем опускания в масло конусообразной иглы (температура 25°C), которая под воздействием своего веса в течение 5 с должна показать определенную глубину погружения. Чем пластичней состав, тем больше значение пенетрации.
Эффективность вязкости смазки определяют посредством перегонки (прокачивания) под давлением образца материала по шлангам заданного диаметра. Выбранный состав и минимальная температура, при которой он способен прокачиваться определяет величину вязкости экземпляра.
Параметр прочности указывает какое оптимальное усилие нужно применить к смазочной смеси, чтобы при заданной температуре деформировать (сдвинуть) первый ряд масла относительно следующего. Если смазка обладает достаточным пределом прочности, то она будет хорошо удерживаться на вертикальной плоскости.
Показатель коллоидной стабильности определяет возможность пластичной смеси противодействовать отделению масляного вещества от основной структуры материала. Измеряется эта величина объемом масла в %, пропитавшего листок пористой бумаги.
Присутствие воды в составе консистентной смазки проявляется по-разному. Масла, изготовленные на основе немыльных загустителей, вымываются жидкостью. Кальциевые смазки наоборот требуют в своем составе присутствие влаги (1,5–3,0%). Без воды этот вид масла будет разлагаться на составляющие – мыло и масло.
Надежность пластичных смазок характеризует их химическая стабильность. Для предупреждения развития коррозионных процессов в местах контакта трущихся поверхностей, пластичные смазочные материалы не должны содержать в своей структуре воды, кислотных и щелочных компонентов, а для защиты деталей от абразивного воздействия – механических включений.
Требования
Качество консистентных смазок должно соответствовать климатическим условиям в которых будут эксплуатироваться автомобили. Причем свойства применяемых пластичных масел необходимо выбирать так, чтобы они могли обеспечивать сохранность транспорта в разных регионах использования.
Автомобиль за время своей эксплуатации может перемещаться на большие расстояния, то есть переезжать из одного климатического пояса в другой. Кроме того, непостоянный режим трения в различных механизмах, который зависит от состояния дорожного полотна, манеры езды и марки автомобиля, накладывает определенные правила. Поэтому разные составы смазок предназначены для разных условий эксплуатации, отсюда и требования, предъявляемые к их качеству, тоже разнятся:
Технология производства
Изготовление консистентных смазок отличается от производственного процесса по выпуску традиционных моторных масел. Вся схема приготовления пластичного состава сводится к подбору и перемешиванию составляющих продукта, а затем варки этой смеси в специальных агрегатах при постоянной температуре.
Базовой основой пластичных смазок являются минеральные или синтетические масла (75–85%). От физико-химических характеристик основного компонента зависит качество выпускаемых материалов. Кристаллическую структуру (каркас) формирует загуститель (10–20%), который превращает жидкое масляное вещество в упругую пластичную массу. От типа этого компонента завися такие важные свойства, как водостойкость и термическая устойчивость.
Загустители отличаются своей основой и делятся на мыльные и немыльные составы. В роли немыльных сгущающих компонентов выступают:
Смазки на немыльных загустителях обладают высокой химической и механической стабильностью. Применение этой категории смазок позволяет предохранить металлические детали от возникновения на их поверхностях различных окислительных процессов (коррозия и др).
Автомобильные пластичные смазки (80%) производят на базе мыльных загустителей. Сырье для производства продукта получают путем искусственного омыления жира щелочными производными.
В зависимости от структурной составляющей жиров, используемых для приготовления мыльного состава, смазки подразделяются на синтетические (окисление парафина), природные и технические (стеариновые жирные кислоты). Для загустителей мыльных композитов применяют неорганические химические вещества:
Пластичные смазки на мыльных загустителях могут быть следующей структуры:
Помимо мыльных и немыльных загустителей в целях повышения термических свойств в производстве пластических масел стали использовать жидкости на основе полимеров – это диэфиры и силиконы. Для улучшения эксплуатационных качеств в состав смазки могут добавляться, модифицирующие присадки, стабилизаторы, наполнители и красители.
Виды смазок и применение
Консистентные смазочные материалы широко применяются в автомобильной технике как защитные, антифрикционные и герметизирующие средства. Свойства пластичных масел во многом зависят от материала загустителя.
Самая распространенная группа смазок – это кальциевые субстанции. Представителей этой группы называют солидолами, вещества коричневого цвета, обладают удовлетворительными эксплуатационными свойствами и невысокой стоимостью. Они хорошо себя зарекомендовали как консервационные материалы, противодействуют коррозии и окислительным процессам.
Свойства комплексной кальциевой смазки значительно превосходят эксплуатационные показатели солидола. Они обладают наиболее лучшей противозадирной и термической характеристикой:
Натриевые и натриево-кальциевые химические вещества отличаются высокой термической устойчивостью. В тоже время, они обладают невысокой водонепроницаемостью, растворимы в водных составах (антифриз, тосол), и не задерживаются на вертикальных плоскостях.
Смазка УТВ-1-13 – крупнозернистая мазь желтого цвета, относится к разряду жировых консталинов.
ЯНЗ-2 – пластичное масло черных или коричневых оттенков. Отличается хорошей водонепроницаемостью и высокими смазывающими параметрами.
АМ – клейкий, волокнистой структуры смазочный материал коричневого цвета. Состав изначально разрабатывался для карданных шарниров и ведущих колес автомобиля.
Литиевые пластичные смазки применяются практически во всех узлах автомобиля. Самый известный представитель этой группы – Литол-24. Универсальное консистентное масло, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками. Благодаря этому свойству, оно может применяться как отличный заменитель любой из представленных здесь смазок.
К литиевой группе относятся:
Бариевые смазочные материалы немного проигрывают литиевым композитам по термическим свойствам, но имеют высокий порог водонепроницаемости. Хорошо зарекомендовали себя комплексные бариевые композиции:
ШРБ-4 – клейкие, волокнистые субстанции желтых оттенков, характеризуется повышенными антикоррозионными характеристиками, не конфликтуют с резиновыми и полимерными комплектующими.
ШРУС-4 – смазки, разработанные исключительно для шарнирных соединений легкового транспорта.
Смазки на основе алюминиевых производных считают прорывом в области консистентных материалов. При равной стоимости с кальциевыми аналогами, они показывают высокие химические, механические, адгезионные и водозащитные свойства.
Углеводородные пластичные масла отличаются высокой консервационной способностью. ВТВ-1 – смазка относится к промышленным вазелинам, не растворим в водных композициях, прочно держится на вертикальных металлических поверхностях, обладает повышенной водостойкостью и морозоустойчивостью. Материал рекомендуется для обслуживания автомобильных аккумуляторных батарей.
Силиконовые смазки – водостойкие, морозоустойчивые пластичные смеси. Производство таких материалов основано на применении в качестве загустителей кислородосодержащих кремнийорганических соединений. Незаменимы в местах присутствия резиновых и полимерных деталей.
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:
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):
Следует отметить, что универсальных консистентных смазок не существует, так как различные сферы применения имеют разные требования. Поэтому можно выделить 3 группы:
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.