Горюче-смазочные материалы. Выполнил Семенов Дмитрий Группа 2201BD
Уменьшение износа трущихся деталей Снижение потерь мощности, затрачиваемой на трение Отвод теплоты от трущихся и нагретых деталей Защита поверхностей деталей от коррозионного воздействия среды Очистка пространства между трущимися поверхностями от продуктов износа Дополнительное уплотнение поршневых колец по поверхностям сопряжения с поршнем и зеркалом цилиндра.
Жидкие смазочные материалы находятся в жидком состоянии при обычной температуре. В технике их называют маслами или жидкими смазками. К жидким смазкам относятся моторные, индустриальные и другие масла, вследствие низкой вязкости их часто подают в зону трения методом разбрызгивания.
Пластичные смазки при обыкновенной температуре находятся в мазеподобном и полутвердом состояниях. При нагреве они плавятся и переходят в жидкое состояние. К пластичным смазкам относятся технический вазелин, солидол и др.
Твердые смазочные материалы не изменяют своего состояния даже под действием высоких температур. К таким смазкам могут быть отнесены графит, сульфиды металлов и др. Применяются как в смеси с жидкими смазками, так и самостоятельно.
Потери мощности на трение и износ деталей зависит не только от качества смазки, но и от рода и вида трения. Различают трение двух видов: трение скольжения и трение качения
Трение скольжения возникает при скольжении одного тела по другому. В этом случае трущиеся тела соприкасаются друг с другом по определенной площади. Примером такого трения может служить движение поршня в цилиндре.
Трение качения появляется в результате качения одного тела по поверхности другого. При трении качения трущиеся детали соприкасаются по линии или в одной точке. Например трение в роликовых или шариковых подшипниках.
Трение качения намного меньше трения скольжения, именно поэтому во всех узлах страраются применить именно трение качения.
Сухое трение наблюдается при непосредственном контакте трущихся поверхностей без смазки. Сухое трение в механизмах крайне вредно и недопустимо. Исключением может быть тормозная система автомобилей, где между диском и колодками при торможении происходит именно сухое трение.
Жидкостным трением называется такое трение, при котором трущиеся поверхности отделены друг от друга смазочным материалом. В этом случае трение происходит между слоями масла и определяется в основном его вязкостью. Такой режим смазки является наиболее приемлимым для трущихся деталей, т.к. он обеспечивает малый износ деталей и малые потери мощности на трение. Коэффициент жидкостного трения лежит в пределах (0,01 … 0,001)
F – сила жидкостного трения η – динамическая (абсолютная) вязкость масла ν – кинематическая вязкость масла ρ – плотность масла v – линейная скорость перемещения трущихся поверхностей S – площадь соприкосновения трущихся поверхностей h – толщина масляного слоя.
Вязкость – величина, характеризующая текучесть жидкости. Это мера внутреннего трения. Вязкость уменьшается с увеличением температуры. Кинематическая вязкость – мера потока имеющей сопротивление жидкости под влиянием силы тяжести. Когда две жидкости равного объема помещены в идентичные капиллярные вискозиметры и двигаются самотеком, вязкой жидкости требуется больше времени для протекания через капилляр. Если одной жидкости требуется для вытекания 200 секунд,а другой - 400 секунд, вторая жидкость в два раза более вязкая, чем первая по шкале кинематической вязкости.
Размерность кинематической вязкости в системе СИ - м2/с, однако пользуются меньшей единицей - мм2/с. Величина кинематической вязкости входит обычно в обозначение масла в Стоксах (1 Стокс = 10-4 м2/с). Динамической вязкостью является произведение кинематической вязкости и плотности жидкости. Динамическая вязкость выражается в сантипуазах (сПуаз).
ЕДИНИЦА СИ динамической вязкости - миллипаскаль-секунда (mPa-s), где 1 сПуаз = 1 mPa-s. Индекс вязкости – характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Чем больше индекс вязкости, тем меньше вязкость масла изменяется при колебании температуры.
Смазочные масла классифицируют по роду исходного сырья, назначению и наличию присадок По роду исходного сырья масла подразделяют на минеральные, растительные, животные и синтетические.
Минеральные масла получили наиболее широкое применение. Они относятся к продуктам переработки нефти.
Дистиллятные масла получают путем очистки соответствующих фракций (дистиллятов) при вакуумной перегонке нефти. Остаточные масла вырабатываемые очисткой остатков (концентратов), которые образуются после отгонки из мазута легких фракций. Смешанные масла – смесь дистиллятных масел с остаточными.
Растительные масла (кастровое, суренное) и некоторые животные (костяное) ранее широко применялись в чистом виде или в качестве компонента в смесях с минеральными маслами. Но сегодня минеральные масла почти полностью вытеснили растительные.
Синтетические масла представляют собой высокомолекулярные соединения, получаемые искуственно. По своему составу они более однородны, чем минеральные масла и имеют более высокую химическую и термическую стабильность и лучшую вязкостно-температурную характеристику. Однако производство синтетических масел очень дорогое.
Масла еще разделяются По назначению
Используют для смазки цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания. Они подразделяются на масла для бензиновых и дизельных двигателей, которые в свою очередь бывают автомобильные, автотракторные, судовые и авиационные.
Предназначены для смазывания зубчатых зацеплений редукторов и передач двигателей и других машин
Используются в гидравлических приводах и системах, а также в качестве тормозных и амортизирующих жидкостей
Применяют для смазывание самых разнообразных станков, механизмов, узлов трения деталей машин и приборов, работающих в основном при нормальной температуре окружающей среды без соприкосновения с водяным паром, корячим воздухом и газами.
Предназначены для смазывания цилиндров клапанов и уплотнений поршневых сальников компрессоров, воздуходувных и холодильных машин.
Используются для смазки подшипников и редукторов газотурбинных двигателей.
Применяются для заливки высоковольтных аппаратов, силовых кабелей и пропитки конденсаторов. Масла подразделяются на трансформаторные, кабельные и конденсаторные.
К маслам еще и требования есть Ужас...
В разной технике масла имеют разные требования и назначение. Единого стандарта нет, ибо разные механизмы работают в неодинаковых температурных диапазонах и режимах эксплуатации механизмов.
Обладать оптимальной вязкостью и смазывающими свойствами, обеспечивающими надежную и экономичную работу механизмов на всех эксплуатационных режимах. Иметь достаточную подвижность при низких температурах, необходимую для легкого пуска двигателя при пониженных температурах воздуха. Обладать химической стабильностью, т.е. не изменять в значительной мере свои свойства в процессе эксплуатации устройства, не вызывать лакообразование в поршневой группе, не образовывать осадков в большом количестве в системе смазки и не быть агрессивным по отношению к материалам трущихся деталей.
Иметь достаточную рабочую функцию и невысокую испаряемость, чтобы обеспечить надежный слой маслана горячих поверхностях трения и его допустимый расход вседствие испарения и угара. Быть физически однородным, иметь низкую склонность к пенообразованию для обеспечения нормальной работы масляных насосов и подачи масла к трущимся поверхностям в необходимом количестве. Иметь приемлимую стоимость производства.
