Смазка для узлов трения машин
Смазка для узлов трения машин – это смазочный материал, который в первую очередь характеризуется высокими антифрикционными характеристиками. В зависимости от нагрузки и скорости движения трущихся деталей, такой смазочный продукт различается адгезивными и противозадирными свойствами. Учитывается также температура и условия эксплуатации, в связи с чем состав различается термо- и морозостойкостью, а также антиокислительными свойствами.
Для открытых узлов трения и закрытых механизмов без постоянной подачи смазки, как правило, применяются консистентные пасты, способные удерживаться на поверхности длительное время. Жидкие масла чаще используются в системах автоматической подачи, например, в двигателях внутреннего сгорания.
Применение оптимального смазочного состава всегда оправдывается, так как снижая трение, уменьшается износ деталей и расход энергии. Современные смазочные материалы способны обеспечить не только плавную работу механизма, но и защитить его от агрессивного воздействия среды.
Антифрикционные смазки используются во всех областях народного хозяйства, где применяется техника, для подачи или обработки:
- шариковых и игольчатых подшипников качения;
- подшипников скольжения, втулок и вкладышей;
- редукторов и открытых шестеренчатых и червячных передач;
- цепных передач;
- шариковых и роликовых опор;
- поршневых механизмов;
- направляющих деталей.
Составы, виды и свойства
Главным элементом, обеспечивающим антифрикционные свойства смазки, является базовое масло. Применяются 4 вида: нефтяные, синтетические, органические и полусинтетические (обычно смесь нефтяных и синтетических). Выбор базового масла влияет на температурную стабильность и агрессивность состава к полимерам, резинам, эластомерам.
В базовое масло вводятся присадки, формирующие устойчивость к окислению, а также активные вещества, которые способны модифицировать верхний слой материала детали, создав защитную разделительную пленку и повысив адгезию.
Для термостойких смазывающих материалов применяются более вязкие масла, для морозостойких − жидкие, а в универсальных пастах − средней вязкости. Что касается наилучшей защиты от коррозии здесь лидируют нефтяные масла, а органические, синтетические и полусинтетические − используются в смазках, контактирующих с пластиковыми деталями и резиной.
При этом использование чисто органического масла имеет специализированное назначение, так как для металлов оно не обеспечивает должный уровень защиты от влаги и кислорода. При этом добавление органики в состав, увеличивает противозадирные свойства материала. Синтетические масла используются в составе термостойких смазок.
Консистентные смазывающие вещества получают путем введения в масло загустителя. Применяются мыльные, углеводородные, неорганические и органические загустители. Мыльные, в свою очередь, делятся на натриевые, кальциевые и алюминиевые, литиевые и комплексные. Наиболее распространенное применение в качестве загустителя нашло литиевое мыло. Такие пасты характеризуются повышенной термоустойчивостью и отлично сопротивляются вымыванию водой.
К углеводородным относятся парафины, церезины, петролатумы и др. Такие загустители применяются для смазывающих материалов, работающих под значительными нагрузками при больших скоростях.
Неорганические загустители – силикагели и бентониты, обеспечивают составу низкую испаряемость, а в большинстве случаев и отсутствие точки каплепадения. Используются в термостойких пастах и гелях. Силикагель также применяется для гидрофобизации антифрикционных смазок, работающих в условиях высокой радиоактивности.
Органические загустители такие, как сажа, полимочевина, полимеры используются в специальных смазочных продуктах для пищевого, сантехнического, фармацевтического и медицинского оборудования.
Нередко в консистентные пасты вводят плакирующие добавки. Это твердые мелкодисперсные включения: графит, алюминий, медь, керамика, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен. Такие включения значительно повышают антифрикционные свойства паст и предотвращают вытеснение смазки под высоким давлением.
Наряду с повышением скольжения, твердые добавки формируют и другие качества. Например, политетрафторэтилен делает смазку химически устойчивой и диэлектрической. Дисульфид молибдена – термостойкой с большой несущей способностью. Медь и графит добавляют в токопроводящие скользящие пасты.
Передовые компании постоянно работают над составами антифрикционных смазочных продуктов для всех видов оборудования. Используют комбинации, способные взаимно усиливать те или иные характеристики. В результате ассортимент современных смазок для узлов трения машин занимает целый ряд позиций, разделяющихся не только по свойствам, но и по целевому назначению. Применение таких материалов позволяет наилучшим образом защитить дорогостоящее оборудование и полностью окупается экономией на энергозатратах.
Топ лучших смазок для ответственных узлов трения
Компаунд Dow Corning DC 7 – предназначен для обработки трущихся поверхностей в агрессивных и запыленных условиях при высокой температуре до 250°C. Особенность продукта в способности создавать на поверхности устойчивый сухой слой. К такому антифрикционному покрытию не прилипает пыль, через него не проникает влага. Компаунд востребован для открытых механизмов.
Molykote BR2 Plus от компании Dow Corning – литиевая пластичная смазка на основе минерального масла с ингибитором коррозии и противозадирной присадкой. В состав включены наполнители – графит и дисульфид молибдена. Состав предназначен для обработки узлов трения, работающих под большими нагрузками с низкими и средними скоростями. Работает при температуре от -30 до +130°C.
Molykote Multigliss – дисперсия на основе минерального масла с включением графитового наполнителя. Вещество также включает ингибитор коррозии и имеет универсальное многоцелевое назначение. Аэрозоль применяют как для удаления ржавчины, разборки болтовых соединений, так и для смазывания направляющих и цепных, шестеренчатых передач. По диапазону рабочих температур -50. +50°C относится к морозостойким.
EFELE MG-214 – универсальная пластичная смазка 3-го класса консистенции на основе минерального масла, загущенного литиевым мылом без дополнительных включений. Состав применяется как для периодического смазывания, так и для автоматической подачи в узлы трения. Также используется для подшипников и передач в колесной и гусеничной спецтехнике. Работает в широком диапазоне от –40 до +120°С.
Weicon AL-F – специализированный смазочный продукт для узлов трения в пищевом оборудовании. Соответствует HSF-H2 немецкому закону о качестве и безопасности пищевых продуктов (LMBG). Состав на основе минерального масла и литиевого загустителя предназначен для снижения трения в подшипниках скольжения и качения, направляющих, гибких валов в полимерных трубках. Нейтрален к большинству пластиков.
Источник
Трение металл об металл чем смазать
Такой цвет бывает у старой смазки, когда механизм уже поработает достаточно много, да еще во влажной среде. А тут совершенно новый пистолет, нестреляный. Что за смазка такая? Решил выяснить для себя — интересно же.
Но прочитав достаточно тем так и не смог ясно ответить себе на вопрос: так чем же смазывать трущиеся детали из цинковых и алюминиевых сплавов пневматических газобаллонных пистолетов и винтовок?
Мнений много. Одни говорят, что такие детали надо смазывать литиевыми смазками, литолом и подобными, другие говорят — ни в коем случае — алюминиевый сплав будет коррозировать. Другие знатоки говорят, что такие детали лучше всего смазывать силиконовыми смазками, другие — ни в коем случае, будут задиры — силикон нельзя применять в парах металл-металл. Третьи говорят, что для таких мест лучше всего графитовая смазка, но другие их тут же опровергают — частицы графита приведут к преждевременному износу деталей. Сплошная непонятка.
Но то, что в смазке указанного пистолета присутствует чернинка, вероятно говорит о том что смазка с графитом? Или нет?
Но вот снимок затвора, там на гребне вообще черная смазка.
Так вот, я и прошу знатоков ответить на вопрос конкретно:
-чем смазывать трущиеся пары алюминиевый (цинковый) сплав — алюминиевый (цинковый) сплав?
-чем смазывать пары алюминиевый (цинковый) сплав — сталь? Для тех мест, где стальные оси проворачиваются в деталях из алюминиевого (цинкового) сплава.
Может быть кто-нибудь подскажет: какими смазки используют основные производители газобаллонной пневматики из металла?
Источник
kak.yarfotograf.ru
Усталостным называется механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Оно возникает при трении как качения, так и скольжения.
Процесс усталостного изнашивания обычно связан с многократно повторяющимися циклами напряжений в контакте качения или скольжения, В процессе взаимодействия поверхностей в их верхних слоях возникают поля напряжений. Схема распределения напряжений при контакте цилиндра с плоскостью, рассчитанная методом конечных элементов, приведена на рис.1. В процессе трения на рабочей поверхности деталей возникают максимальные напряжения сжатия, а по глубине материала детали распространяются направленные касательные напряжения, максимум которых концентрируется на некотором расстоянии от точки их контакта.
Рис.1. Схема распределения касательных напряжений, возникающих при качении цилиндра по плоскости.
Интенсивность усталостного изнашивания определяется следующими факторами: наличием остаточных напряжений в поверхностях концентраторов напряжений (окислов, других крупных включений, дислокаций); качеством поверхности (микропрофиль, загрязнения, вмятины, царапины, задиры, канавки, риски); распределением нагрузки в сопряжении (упругими деформациями, перекосом деталей, зазором); видом трения (качения, скольжения или качения с проскальзыванием); наличием и типом смазочного материала.
Механизм усталостного изнашивания материала объясняют по-разному.
Большое распространение в настоящее время получила теория усталостного изнашивания, разработанная группой советских ученых под руководством И.В. Крагельского. Согласно этой теории частицы износа поверхности трения могут отделяться и без внедрения шероховатостей одной детали в поверхностные слои другой детали сопряжения. Изнашивание может происходить вследствие усталости микрообъемов материала, возникающей под действием многократных сжимающих и растягивающих усилий, не превышающих критических Ркр. В результате циклического воздействия нагрузки на поверхности детали возникают усталостные микротрещины, которые, постепенно смыкаясь, приводят к образованию частиц износа. Это явление получило Название фрикционно-контактной усталости.
При механическом взаимодействии; деталей в поверхностных слоях материала возникает сложное напряженное состояние: перед выступом шероховатости образуется зона сжатия материала, а за выступом – зона растяжения. В результате такого знакопеременного циклового воздействия в микрообъемах материала накапливаются повреждения, снижающие его прочность; Накопление усталостных микроповреждений ведет к разрушению поверхностных слоев материала в зоне трения.
Процесс усталостного изнашивания протекает следующим образом (рис.2, а). Сначала на трущейся поверхности образуются усталостные микротрещины 2. Смазочный материал, попадая в микротрещины, способствует их расклиниванию 3 и выкрашиванию 4 частиц металла, в результате чего на поверхности детали появляются мелкие оспины (питтинг). Число этих оспин и одновременно их размеры увеличиваются до тех пор, пока растущие контактные напряжения на рабочих поверхностях не приведут к пластической деформации и интенсивному изнашиванию детали. Толщина разрушенного слоя металла примерно соответствует глубине распространения под поверхностью максимальных касательных напряжений.
В зависимости от соотношения нормальной и тангенциальной составляющих сил в контакте, а также структуры материала и его физико-механических свойств первичная микротрещина может зародиться и в подповерхностном слое. В этом случае механизм разрушения поверхности можно представить следующим образом (рис.2, б): 1 — зарождаются подповерхностные дислокации; 2 — идет процесс накопления дислокаций; 3 — образуются полости; 4 — слияние полостей ведет к образованию микротрещин, параллельных поверхности трения; 5 — при достижении микротрещиной некоторой критической длины отделяется частица износа. Подповерхностные микротрещины зарождаются, как правило, у деталей с неоднородной структурой материала; азотированных, цементованных, поверхностно закаленных, а также у деталей, работающих при очень больших контактных напряжениях.
Источник
Правила сочетания материалов
Выбора материалов пары трения
Если известны законы изнашивания, то выбор материалов заключается в анализе влияния различных факторов на скорость изнашивания и регламентации физических параметров для получения требуемой износостойкости.
Для того чтобы правильно подобрать материалы для пары трения необходимо следовать некоторым правилам и рекомендациям.
Так, при трении однородных материалов в условиях несовершенной смазки для предотвращения молекулярного схватывания необходимо, чтобы их твердость отличалась не менее, чем на 10 НВ.
Для антифрикционных подшипниковых сплавов широко известно правило Шарли, которое заключается в том, что сплавы должны иметь структуру, состоящую из твердых включений в пластичной массе. Типичными представителями таких сплавов являются баббиты. При определенных условиях это обеспечивает хорошую прирабатываемость материалов и высокую несущую способность.
Большое значение для получения износостойкости имеет образование на поверхности защитных окисных пленок, пленок перенесенного мягкого металла из структурных составляющих, а также нанесение на поверхность твердого материала специальных легкоплавких покрытий менее прочных, чем основной материал.
Принцип разделения материалов трущейся пары вторичными структурами или специальными прослойками один из основных при создании износостойких материалов.
Выбор износостойких материалов нельзя рассматривать в отрыве от смазки поверхностей. Чем надежнее смазка смачивает поверхность трения, тем большую роль в обеспечении износостойкости играют ее свойства. Поэтому применяются специальные методы нанесения рельефа на поверхность трения и специальные структуры материалов, способные удерживать и сохранять смазочный материал. Один из методов обеспечения этих качеств – применение пористых спеченных материалов методами порошковой металлургии. В узлах трения, выполненных из пористых материалов, обеспечивается самосмазывание за счет капилляров, образовавшихся между спекшимися частицами.
Выбор сопряженных материалов для заданных условий работы является сложной задачей и базируется на анализе процессов происходящих в поверхностных слоях трущихся поверхностей. Опыт эксплуатации различных машин позволяет выделить группы типовых сочетаний материалов для различных пар трения. Ниже кратко перечислены основные из них.
Сталь – антифрикционный цветной сплав. Сочетание термообработанной, например, цементированной и закаленной стали в паре с бронзами на основе олова, цинка, алюминия, свинца, а также с баббитами широко применяется для подшипников скольжения различных типов, червячных пар, сопряжений винт–гайка и других ответственных сопряжений.
Сочетания из стали и антифрикционного материала. Сталь по стали, чугун по чугуну часто применяется при сравнительно невысоких скоростях скольжения для таких пар трения как направляющие скольжения станков, пары трения гидросистем, гильзы цилиндра – поршневые кольца двигателей, зубчатые и цепные передачи, диски фрикционных муфт и тормозов, подшипники и направляющие качения.
Металл – полимерный материал. Такое сочетание (обычно в паре со сталью или чугуном) применяется для зубчатых и червячных передач, подшипников и направляющих скольжения, винтовых передач.
В настоящее время пары трения с полимерными материалами чаще применяются для менее ответственных механизмов, при средних нагрузках и в условиях специальных воздействий, например в агрессивных средах (в этом случае в паре с другим полимером).
Специальная сталь – абразивная среда. Специальные хромистые, марганцовистые и другие высокопрочные стали применяются для деталей, работающих в контакте с почвой, породой, потоком газа или жидкости, таких как лемех плуга, звенья гусениц тракторов, зубья ковшей экскаваторов, лопатки турбин.
Сталь или чугун – фрикционный сплав. Для тормозных и других устройств, где требуется обеспечение значительного трения на сопряженных поверхностях, применяется сочетание специальных чугунов или сталей с металлическими, асбокаучуковыми, асбосмоляными и металлокерамическими фрикционными материалами. Применяется также сочетание сталь – серый чугун, например, при работе железнодорожных тормозных колодок. От этих материалов требуется, в первую очередь, высокая теплостойкость.
Сталь – самосмазывающийся материал. Это сочетание применяется для сопряжений типа подшипников скольжения, шарниров и др. с ограниченной внешней смазкой и при относительно небольших скоростях скольжения, когда материал должен обеспечивать подачу смазки (жидкой или твердой) за счет своей структуры. Такими материалами могут являться пористые спеченные псевдосплавы, включающие медь, свинец, графит, а также различные типы пластмасс и металлопластмасс. Применяются также различного рода покрытия в сочетании со специальным рельефом поверхности.
При выборе материалов для узла трения следует придерживаться следующих правил.
1. Сочетать твердый материал с мягким, имеющим температуру рекристаллизации ниже средней температуры поверхности трения при работе. При таком сочетании металлы хорошо противостоят заеданию и характеризуются высокой надежностью. Хорошие результаты дают пары «хром-резина» при смазывании минеральным маслом и водой и «хром-бронза» при использовании пластичных смазочных материалов.
2. Сочетать твердый металл с твердым (сочетание пар из азотированной, хромированной и закаленной стали). Такие пары трения обладают высокой износостойкостью вследствие малого взаимного внедрения их поверхностей. Нанесение приработочных покрытий повышает надежность пар в наиболее опасный период работы – во время приработки. Применение этих пар ограничивается скоростями скольжения. Высокая точность изготовления и сборки, значительная жесткость конструкции, тщательная приработка, улучшение условий смазывания значительно расширяют область применения пар трения из твердых материалов.
3. Избегать сочетаний мягкого материала с мягким (медный сплав по алюминиевому сплаву), а также пар из одноименных материалов (незакаленная сталь по незакаленной стали, алюминиевый сплав по алюминиевому, хром по хрому, никель по никелю, пластмасса по пластмассе). Исключение составляют пары из политетрафторэтилена и полиэтилена. Подобные пары имеют низкую износостойкость и ненадежны в работе. При незначительных перегрузках в парах образуются очаги схватывания, и происходит глубинное вырывание материалов с взаимным их налипанием на поверхности трения.
4. Применять в труднодоступных для смазывания конструкциях пористые, порошковые материалы и антифрикционные сплавы.
5. Применять в качестве фрикционных и антифрикционных материалов пластические пластмассы. В ряде случаев они повышают надежность и срок службы узла трения, снижают массу конструкции и расход дефицитных цветных металлов, уменьшают вибрации и улучшают акустические свойства машин.
6. Стремиться путем выбора материалов пары трения, смазочных материалов и присадок к ним создавать при работе пары условия реализации режима избирательного переноса.
7. Учитывать возможность при эксплуатации наводороживания поверхностей трения и надежность работы узла трения.
8. Стальные детали узлов трения при окончательной доводке их поверхности подвергать финишной антифрикционной безабразивной обработке (ФАБО).
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
