Как смазывающий агент масла более эффективны, чем консистентные материалы. Они более интенсивно отводят тепло и демонстрируют хорошую укрывную, проникающую и смазывающую способность, благодаря чему их широко используют в высокоскоростных узлах и в условиях критических температур. Наиболее целесообразно их применение при обслуживании зубчатых и червячных редукторов, цепных механизмов, подшипников скольжения, компрессоров и гидромеханических агрегатов.
Состав и свойства высокоэффективных масел
Чтобы масло было максимально эффективным и экономичным, триботехники скрупулезно разрабатывают его структуру и тщательно подбирают каждый компонент. В результате формула конечного продукта разрабатывается на минеральной или синтетической масляной основе и содержит оригинальный комплекс присадок.
Синергетическое взаимодействие всех ингредиентов обеспечивает стабильный смазывающий эффект и повышенную защиту от износа. Даже при повреждении защитной масляной пленки активные вещества остаются на обработанной поверхности и тем самым обеспечивают ее смазку и защиту.
Как смазочные материалы масла характеризуются следующими параметрами:
- вязкость. Посредством данной величины характеризуют внутреннее трение текучей среды;
- температура воспламенения в открытом тигле от прямого контакта с огнем;
- температура застывания. При ее достижении масло еще обладает текучестью, но при дальнейшем понижении оно уже начинает затвердевать;
- рабочий температурный интервал. Это диапазон плюсовых и минусовых температур, при которых масла эффективны и сохраняют свои заявленные эксплуатационные свойства.
Сравнительная характеристика
В большей массе на базовые свойства масел влияет правильно выбранная основа. Органические масла, кремнийорганические соединения, сложные эфиры, петрофторполиэфиры и прочие масляные основы в значительной степени определяют ключевые характеристики масел, как смазочных материалов.
Параметр |
Единицы измерения |
Виды масла |
||||
Нефтяные |
Углеводородные синтетические |
Эфирные |
Полигликолевые |
Силиконовые |
||
Плотность при t 20˚C |
г/мл |
0.9 |
0.85 |
0.9 |
0.9 ÷ 1.1 |
0.9 ÷ 1.05 |
Точка застывания (pour point) |
˚C |
от -10 до -40 |
от -30 до -50 |
от – 35 до -70 |
от -20 до -55 |
от -30 до -80 |
Точка воспламенения (fire point) |
˚C |
до + 250 |
до + 200 |
от 200 до 270 |
от 150 до 300 |
от 150 до 350 |
Устойчивость к окислению |
-- |
- |
+ |
+ |
+ |
++ |
Термическая стойкость |
-- |
- |
+ |
+ |
+ |
++ |
Совместимость с эластомерами |
-- |
+ |
+ |
- |
Определяется материалом |
+ |
Совместимость и взаимозаменяемость
В процессе эксплуатации часто возникает вопрос добавления или замены масла. Поэтому необходимо учитывать фактор их совместимости, который обуславливают свойства и природа основного масла.
Виды масла |
Нефтяные |
ПАО |
Эфирные |
ПАГ |
ПМС |
ФС |
Полифенилэфирные |
ПФПЭ |
Нефтяные |
● |
● |
● |
|
|
○ |
|
|
Полиальфаолефиновые (ПАО) |
● |
● |
● |
|
|
|
|
|
Эфирные |
● |
● |
● |
● |
|
● |
● |
|
Полигликолевые (ПАГ) |
|
|
● |
● |
|
|
|
|
Метил силиконовые (ПМС) |
|
|
|
|
● |
○ |
|
|
Фенил силиконовые (ФС) |
|
|
● |
|
○ |
● |
● |
|
Полифенилэфирные |
○ |
|
● |
|
|
● |
● |
|
Полифторполиэфирные (ПФПЭ) |
|
|
|
|
|
|
|
● |
где ● – допустимо смешение масел, ○ – материалы, условно поддающие смешиванию
Типичные базовые масла и их предельные рабочие температуры:
Базовое масло |
Номинальный рабочий диапазон температур |
Цена |
Парафиновое |
от - 12 до 140° C |
● |
Нафтеновое |
от - 35 до 120° C |
●● |
Рапсовое |
от - 20 дo 80° C |
●● |
Подсолнечное |
от - 18 до 110° C |
●●● |
Синтетические эфиры |
от - 30 до 177° C |
●●●●●●● |
Диэфир |
от - 73 to 204° C |
●●●●●●●● |
Полиолэфир |
от - 46 to 204° C |
●●●●●●●●● |
Полиальфаолефиновое |
от - 62 дo 177° C |
●●●●●●●●● |
Полиалкиленгликоль |
от - 40 дo 177° C |
●●●●●●●●●●● |
Метилсиликоновое |
от - 73 дo 232° C |
●●●●●●●●●●●●● |
Флюорокремниевая |
от - 46 дo 232 ° C |
●●●●●●●●●●●●●● |
дo 315° C |
●●●●●●●●●●●●●●● |
Вязкостные характеристики
Целевое назначение и условия эксплуатации напрямую обуславливают вязкостные показатели масел. Так для критических температур, значительных давлений и небольших скоростей рекомендуется использовать высоковязкостные смазочные материалы, а для высокоскоростных механизмов, работающих с невысокими нагрузками и давлениями, необходимо применять низковязкостные масла.
Как физическую величину вязкость разделяют на динамическую и кинетическую. Первая измеряется в мПа, вторая в мм2/с. В трибологии чаще оперируют величиной кинетической вязкости, при этом конвертация параметров осуществляется элементарными математическими действиями.
Вязкость может определяться, как расчетным, так и опытным путем. При этом она напрямую зависит от теплового воздействия, давления, напряжения и скорости сдвига. Но наиболее на данный параметр смазочных материалов, впрочем, как и других жидких сред, влияет температура: с ее увеличением или понижением происходит прямо пропорциональные изменения и в вязкости масла, поэтому в характеристиках производители всегда указывают либо класс вязкости, либо ее конкретную величину при определенной температуре.
Буквально пару десятилетий назад каждая страна, включая и Россию, использовала собственную классификацию. Но в связи с глобализацией мирового рынка целесообразней стало применять международные стандарты.
Вязкость базовых масел. Типичные применения в смазочных материалах
Кинематическая вязкость при 40° C |
Применение |
< 100 cSt |
Очень низкие температуры, высокая скорость, низкая нагрузка |
100 cSt - 200 cSt |
Средняя температура, скорость, нагрузка, многоцелевые материалы |
200 cSt - 500 cSt |
Средняя скорость, нагрузка от средней до высокой, индустриальные материалы |
500 cSt - 1000 cSt |
Низкая скорость, тяжелая нагрузка, обычно применяют в редукторах и нагруженных узлах промышленного оборудования. |
> 1000 cSt |
Очень низкая скорость, очень тяжелая нагрузка, редуктора и узлы трения металлургического, литейного, строительного оборудования |