Смазка (смазка) - Grease (lubricant)

Смазка твердый или полутвердый смазка образуется в виде дисперсии загустителей в жидкой смазке. Смазка обычно состоит из мыло эмульгированный с минеральная или же растительное масло.

Общей чертой пластичных смазок является то, что они обладают высоким начальным вязкость, который при приложении сдвига падает, создавая эффект смазываемого маслом подшипника примерно такой же вязкости, как базовое масло, используемое в пластичной смазке. Это изменение вязкости называется истончение сдвига. Смазка иногда используется для описания смазочных материалов, которые представляют собой просто мягкие твердые вещества или жидкости с высокой вязкостью, но эти материалы не проявляют свойств разжижения при сдвиге, характерных для классической смазки. Например, нефтяные желе Такие как Вазелин обычно не классифицируются как смазки.

Смазки применяются в механизмах, которые можно смазывать нечасто и где смазочное масло не остается на месте. Они также действуют как герметики, предотвращающие попадание воды и несжимаемых материалов. Подшипники с консистентной смазкой имеют большую фрикционный характеристики из-за их высокой вязкости.

Характеристики

Смазочный рабочий, 3D-модель.

А истинный Смазка состоит из масла и / или другой жидкой смазки, смешанной с загустителем, обычно мыло, чтобы образовать твердое или полутвердое вещество.[1] Смазки обычно истончение сдвига или же псевдопластика жидкости, что означает, что вязкость жидкости снижается при срезать. После приложения достаточного усилия для сдвига консистентной смазки вязкость падает и приближается к вязкости базовой смазки, такой как минеральное масло. Это внезапное падение силы сдвига означает, что смазка считается пластиковая жидкость, а уменьшение силы сдвига со временем делает его тиксотропный. Несколько смазок реотропный, что означает, что при работе они становятся более вязкими.[2] Часто применяется с помощью шприц, который наносит смазку на смазываемую деталь под давлением, заставляя твердую консистентную смазку проникать в полости детали.

Загустители

Обратная мицелла, образующаяся при диспергировании мыла в масле. Эта структура обратимо разрушается при разрезании смазки.

Мыло являются наиболее часто используемыми эмульгаторами, и выбор типа мыла зависит от области применения.[3] Мыло включают стеарат кальция, стеарат натрия, стеарат лития, а также смеси этих компонентов. Жирные кислоты также используются производные, отличные от стеаратов, особенно лития 12-гидроксистеарат. Природа мыла влияет на термостойкость (в зависимости от вязкости), водостойкость и химическую стабильность получаемой смазки. Сульфонаты кальция и полимочевина все чаще встречаются загустители смазок, не основанные на мыле с металлическим покрытием.[4][5]

Порошковые твердые частицы также могут использоваться в качестве загустителей, особенно в качестве глины. Консистентные смазки на основе жирных масел также были приготовлены с другими загустителями, такими как деготь, графит, или же слюда, которые также увеличивают долговечность смазки. Силиконовые смазки обычно утолщены кремнезем.

Инженерная оценка и анализ

Смазки на литиевой основе используются чаще всего; натрий и смазки на литиевой основе имеют более высокую температуру плавления (точка каплепадения ), чем смазки на основе кальция, но они не устойчивы к действию воды. Смазка на литиевой основе имеет температуру каплепадения от 190 до 220 ° C (от 350 до 400 ° F). Однако максимальная температура использования пластичной смазки на литиевой основе составляет 120 ° C.

Количество смазки в образце можно определить в лаборатория путем экстракции с растворитель за которым следует, например, гравиметрическое определение.[6]

Добавки

Некоторые смазки имеют маркировку «EP», что означает «экстремальное давление». Под высоким давлением или ударной нагрузкой обычная смазка может сжиматься до такой степени, что смазываемые детали вступают в физический контакт, вызывая трение и износ. Консистентные смазки с противозадирными присадками обладают повышенной устойчивостью к разрушению пленки, образуют защитные покрытия на поверхности металла для защиты в случае разрушения пленки или содержат твердые смазочные материалы, такие как графит или же дисульфид молибдена для обеспечения защиты даже без остатка смазки.[3]

Твердые добавки, такие как медь или же керамика порошок добавляется в некоторые смазки для статического высокого давления и / или высоких температур, или там, где коррозия может предотвратить разборку компонентов на более позднем этапе их срока службы. Эти соединения работают как разделительный агент.[7][8] Твердые добавки нельзя использовать в подшипники из-за жестких допусков. Твердые присадки вызывают повышенный износ подшипников.[нужна цитата ]

История

Считается, что жир раннего египетского или римского периода был получен путем смешивания извести с оливковое масло. Лайм омыляет несколько из триглицерид который содержит масло для образования кальциевой смазки. В середине XIX века мыло специально добавляли в масла в качестве загустителей.[9] На протяжении веков в качестве смазок использовались всевозможные материалы. Например, черные слизни Арион атер использовались как ось -смазка для смазки деревянных осей или тележек в Швеции.[10]

Классификация и стандарты

Красная смазка для ступичных подшипников для автомобильной промышленности.

Совместно разработан ASTM International, то Национальный институт смазочных материалов (NLGI) и SAE International, стандарт ASTM D4950 «Стандартная классификация и спецификация смазок для автомобильного обслуживания» был впервые опубликован в 1989 году компанией ASTM International. Он классифицирует консистентные смазки, подходящие для смазки компонентов шасси и колесных подшипников транспортных средств, на основе требований к производительности, используя коды, принятые из NLGI. «Система служебной классификации шасси и ступичных подшипников»:

  • LA и LB: смазочные материалы для шасси (пригодны для легких и тяжелых условий эксплуатации соответственно)
  • GA, GB и GC: ступичные подшипники (пригодны для легких, средних и тяжелых условий эксплуатации соответственно)

В данную категорию характеристик могут входить смазки разной консистенции.[11]

Мера консистенции смазки обычно выражается ее Число согласованности NLGI.

Основные элементы стандарта ATSM D4950 и классификация согласованности NLGI воспроизводятся и описываются в стандартном SAE J310 «Автомобильные консистентные смазки» опубликовано SAE International.

Стандарт ISO 6743-9 «Смазочные материалы, индустриальные масла и сопутствующие продукты (класс L) - классификация - часть 9: группа X (смазки)», впервые выпущенный в 1987 г. Международная организация по стандартизации, устанавливает подробную классификацию пластичных смазок, используемых для смазки оборудования, компонентов машин, транспортных средств и т. д. Он присваивает единый код из нескольких частей каждой пластичной смазке в зависимости от ее эксплуатационных свойств (включая температурный диапазон, воздействие воды, нагрузки и т. д. .) и его число согласованности NLGI.[12]

Другие типы

Силиконовая смазка

Основная статья: Силиконовая смазка

Силиконовая смазка на основе силиконовое масло, обычно утолщенные аморфными белая сажа.

Смазка на основе фторэфиров

Фторполимеры содержащие C-O-C (эфир) с фтором (F), связанным с углеродом. Они более гибкие и часто используются в сложных условиях из-за своей инертности. Fomblin от Solvay Solexis и Krytox к DuPont являются яркими примерами.

Смазка для лабораторий

Смотрите также: Лабораторная посуда
Смазка используется для смазывания запорных кранов и стыков стекла. Некоторые лаборатории заполняют их шприцы для легкого применения. Два типичных примера: слева - Krytox, смазка на основе фторэфиров; Справа - высоковакуумная смазка на силиконовой основе от Dow Corning.

Консистентные смазки на основе Apiezon, силикона и простого фторэфира обычно используются в лабораториях для смазывания. краны и стыки матового стекла. Смазка помогает предотвратить «замерзание» соединений, а также обеспечивает надлежащую герметизацию систем высокого вакуума. Смазки Apiezon или аналогичные смазки на углеводородной основе являются самыми дешевыми и наиболее подходящими для применения в условиях высокого вакуума. Однако они растворяются во многих органических растворители. Это качество делает уборку с пентан или же гексаны тривиально, но также легко приводит к загрязнению реакционных смесей.

Смазки на основе силикона дешевле смазок на основе фторэфиров. Они относительно инертны и обычно не влияют на реакции, хотя реакционные смеси часто загрязняются (обнаруживается с помощью ЯМР вблизи δ 0[13]). Смазки на силиконовой основе нелегко удалить с помощью растворителя, но они эффективно удаляются путем замачивания в базовой ванне.

Смазки на основе фторэфиров инертны ко многим веществам, включая растворители, кислоты, базы, и окислители. Однако они дороги, и их нелегко очистить.

Пищевая смазка

Пищевые смазки - это смазки, контактирующие с пищевыми продуктами. Базовые масла для пищевых смазок, как правило, представляют собой нефтехимические продукты с низким содержанием серы, которые менее легко окисляются и эмульгируются. Другое широко используемое базовое масло на основе поли-α-олефинов Министерство сельского хозяйства США (USDA) имеет три обозначения для пищевых продуктов: H1, H2 и H3. Смазочные материалы H1 - это смазочные материалы пищевого качества, используемые в пищевой промышленности, где существует возможность случайного контакта с пищевыми продуктами. Смазочные материалы H2 - это промышленные смазочные материалы, используемые для оборудования и деталей машин в местах, где нет возможности контакта. Смазочные материалы H3 - это пищевые смазки, обычно пищевые масла, используемые для предотвращения ржавчины на крюках, тележках и подобном оборудовании.[нужна цитата ]

Аналоги водорастворимых смазок

В некоторых случаях смазка и высокая вязкость консистентной смазки желательны в ситуациях, когда требуются нетоксичные материалы, не содержащие масла. Карбоксиметилцеллюлоза, или CMC, является одним из популярных материалов, используемых для создания аналога смазок на водной основе. КМЦ служит как для загущения раствора, так и для придания смазывающего эффекта, и часто смазочные материалы на основе силикона добавляют для дополнительной смазки. Самый известный пример смазки этого типа, используемый в качестве хирургический и личная смазка, является K-Y Jelly.

Пробковая смазка

Основная статья: Пробковая смазка

Пробковая смазка смазка, используемая для смазки пробки, например, в музыкальных духовых инструментах. Обычно его наносят с помощью маленьких бальзамов для губ / карандашей для губ, как аппликаторы.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Дрезель, Уилфрид (2014). «Консистентные смазки». Энциклопедия смазочных материалов и смазок. С. 1076–1096. Дои:10.1007/978-3-642-22647-2_16. ISBN  978-3-642-22646-5.
  2. ^ Les Horve (12 июня 1996 г.). Уплотнения вала для динамических приложений. CRC Press. С. 449–. ISBN  978-1-4398-2255-5.
  3. ^ а б Ричард Л. Найлен, технический редактор (апрель 2002 г.). «Смазка: что это такое; как это работает». Электрические аппараты. Архивировано из оригинал на 2009-04-17. Получено 2008-10-23.
  4. ^ Артур Дж. Кейнс; Роджер Ф. Хейкок; Джон Э. Хиллер (2004). Справочник по автомобильным смазочным материалам. Джон Вили и сыновья. С. 300–. ISBN  978-1-86058-471-8.
  5. ^ Тан Джин (25 января 2013 г.). Инженерные материалы и применение. Trans Tech Publications Ltd. стр. 83–. ISBN  978-3-03813-994-2.
  6. ^ Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. ТемаНорд 2003: 516. «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-02-27. Получено 2011-03-28.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  7. ^ Ян Андерсон (20 августа 2017 г.). Как быть под рукой [волосатая задница не требуется]: развивайте навыки, позволяющие экономить деньги, создавайте уникальный дом и правильно ухаживайте за своими вещами. удобные масс-медиа. С. 204–. ISBN  978-82-93249-05-4.
  8. ^ «Керамическая смазка». Powatec. Получено 2020-11-15.
  9. ^ Thorsten Bartels et al. «Смазочные материалы и смазка» в Энциклопедии промышленной химии Ульманна, 2005 г., Вайнхайм. Дои:10.1002 / 14356007.a15_423
  10. ^ Сванберг I (2006). «Черные слизни (Арион атер) в качестве смазки: тематическое исследование технического использования брюхоногих моллюсков в доиндустриальной Швеции ». Журнал этнобиологии. 26 (2): 299–309. Дои:10.2993 / 0278-0771 (2006) 26 [299: BSAAAG] 2.0.CO; 2.
  11. ^ Тоттен, Джордж Э .; Уэстбрук, Стивен Р .; Шах, Раджеш Дж., Ред. (2003). Справочник по горюче-смазочным материалам: технологии, свойства, характеристики и испытания (том 1). Серия «Руководство ASTM», том 37 (7-е изд.). ASTM International. п. 560. ISBN  978-0-8031-2096-9.
  12. ^ Рэнд, Сальваторе Дж., Изд. (2003). Значение испытаний для нефтепродуктов. Серия «Руководство ASTM», том 1 (7-е изд.). ASTM International. п. 166. ISBN  978-0-8031-2097-6.
  13. ^ Gottlieb, Hugo E .; Котляр, Вадим; Нудельман, Авраам (1997). «Химические сдвиги ЯМР обычных лабораторных растворителей как следовые примеси». Журнал органической химии. 62 (21): 7512–7515. Дои:10.1021 / jo971176v. PMID  11671879.
  14. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2017-10-07. Получено 2017-03-25.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

внешняя ссылка

Новое местоположение: перейдите к USACE Главная > [Публикации]> [Руководства для инженеров]> [EM 1110-2-1424 Смазочные материалы и гидравлические жидкости]