Основы подбора смазочных материалов

[SOS]

Основы подбора смазочных материалов

Адгезия (прилипание) – способность смазочного материала (вообще вещества) удерживаться на поверхности. Она определяется силами межмолекулярного взаимодействия (физического или химического) на границе раздела фаз, в интересующем нас случае – между молекулами смазочного вещества и молекулами поверхности деталей трения. Исследуя прочность адгезионных слоев, иногда приходится учитывать когезионные характеристики смазочного материала. Если когезия слишком велика, то смазка на поверхности может не закрепится. Этот эффект иногда используют, например, при создании разделяющих материалов.

Когезия – сцепление частиц, составляющих одну фазу, между собой. Она определяется межмолекулярными силами внутри жидкости и характеризуется работой, которую следует затратить, чтобы разделить между собой слои вещества. Разделение слоев маловязких жидкостей равноценно созданию двух новых поверхностей. В силу этого работа когезии равна удвоенному значению поверхностного натяжения. Для того чтобы жидкость сорбировалась на поверхности (смачивала ее), силы когезии должны быть меньше адгезионных. Примером может быть вода, растекающаяся по чистому стеклу и собирающаяся в капли на грязном стекле с жирной поверхностью.

Основы трибологии

Чтобы выработать верное решение, все элементы трибосистемы должны быть известны. Необходимо рассматривать взаимодействие факторов в комплексе. Воздействие окружающей среды (пыль, температура или влажность), свойства самой конструкции (материал, поверхность или геометрия элементов) являются такими же важными, как и факторы напряжения (скорость, нагрузка или вибрация). Только зная совокупность всех факторов, можно правильно подобрать смазочный материал.
Во многих случаях выбор смазочного материала и оптимальной системы смазки оказывает определяющее влияние на трибологические свойства материала, возможно, даже большее, чем это может быть достигнуто изменением характеристик самого материала пары трения. При неудовлетворительных эксплуатационных характеристиках механизма первоначальным этапом исправления этого положения является именно выбор необходимой смазки.

«Температура каплепадения не является прямым показателем рабочей температуры, но по ней приблизительно можно установить верхнюю допустимую температуру нагрева смазки. При температуре каплепадения смазки до 100 °С максимальная рабочая температура на 15 – 20° ниже, при температуре каплепадения до 150 °С – рабочая ниже на 30 – 40 °С, и при каплепадении до 200 °С – рабочая будет ниже на 60 – 80 С».

«Иногда утверждают, что верхний температурный предел работоспособности смазок лежит на 15 –20 °С ниже температуры каплепадения. Однако это заблуждение, хотя и весьма распространенное. Способность смазок работать при высоких температурах определяется другими показателями: стабильностью, адгезией и пр. Например, температура каплепадения литиевой смазки Литол-24 выше 170 °С, а максимальной температурой ее применения является 130 °С. С другой стороны, температура каплепадения полимочевинной смазки Политерм-термостойкая не превышает 250 °С, а ее возможные рабочие температуры в некоторых узлах достигают 300 °С».

Есть еще и третье мнение, не ученых, а практиков – изготовителей смазочных материалов.
Потребителям следует прислушиваться к рекомендациям изготовителя масел и смазок. Именно изготовитель многократно тестирует свои масла и смазки в различных узлах и режимах, прежде чем запустить продукт в серию. Данные о испытаниях заносят в описание продукта.