Смазка представляет собой твердую или полутвердую смазку , образующуюся в виде дисперсии загустителей в жидкой смазке. Смазка обычно состоит из мыла , эмульгированного минеральным или растительным маслом .
Общей особенностью смазок является то, что они обладают высокой начальной вязкостью , которая при приложении сдвига падает, создавая эффект смазываемого маслом подшипника примерно той же вязкости, что и базовое масло, используемое в смазке. Это изменение вязкости называется сдвиговым разжижением . Смазку иногда используют 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, вазелин , такой как вазелин , обычно не классифицируется как смазка.
Смазки применяются в механизмах, которые можно смазывать лишь изредка и где смазочное масло не остается на месте. Они также действуют как герметики, предотвращая попадание воды и несжимаемых материалов. Подшипники с консистентной смазкой имеют более высокие фрикционные характеристики из-за их высокой вязкости.
Настоящая смазка состоит из масла или другой жидкой смазки, смешанной с загустителем, обычно мылом , с образованием твердого или полутвердого вещества. [1] Смазки обычно представляют собой разжижающие при сдвиге или псевдопластичные жидкости , что означает, что вязкость жидкости снижается под действием напряжения сдвига . После приложения достаточного усилия для сдвига вязкость смазки падает и приближается к вязкости базовой смазки, например минерального масла. Такое внезапное падение силы сдвига означает, что смазка считается пластичной жидкостью, а уменьшение силы сдвига со временем делает ее тиксотропной . Некоторые смазки являются реотропными, то есть при работе они становятся более вязкими. [2] Смазка часто наносится с помощью шприца для смазки , который наносит смазку на смазываемую деталь под давлением, вытесняя твердую смазку в полости детали.
Мыло является наиболее распространенным эмульгатором, и выбор типа мыла определяется применением. [3] Мыла включают стеарат кальция , стеарат натрия , стеарат лития , а также смеси этих компонентов. Также используются производные жирных кислот , отличные от стеаратов, особенно 12-гидроксистеарат лития . Природа мыла влияет на термостойкость (в зависимости от вязкости), водостойкость и химическую стабильность получаемой смазки. Сульфонаты кальция и полимочевины становятся все более распространенными загустителями жиров, не основанными на металлических мылах. [4] [5]
В качестве загустителей также можно использовать порошкообразные вещества, особенно глины . Смазки на основе жирных масел также готовятся с другими загустителями, такими как деготь , графит или слюда , которые также увеличивают срок службы смазки. Силиконовые смазки обычно загущены диоксидом кремния .
Чаще всего используются смазки на литиевой основе; Смазки на основе натрия и лития имеют более высокую температуру плавления ( температуру каплепадения ), чем смазки на основе кальция, но не устойчивы к действию воды . Смазка на основе лития имеет температуру каплепадения от 190 до 220 °C (от 350 до 400 °F). Однако максимальная температура использования литиевой смазки составляет 120 °C.
Количество жира в образце можно определить в лаборатории путем экстракции растворителем с последующим , например, гравиметрическим определением. [6]
Некоторые смазки имеют маркировку «EP», что означает «запредельное 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. Смазки EP обладают повышенной устойчивостью к разрушению пленки, образуют защитное покрытие на металлической поверхности для защиты в случае разрушения пленки или содержат твердые смазочные материалы, такие как графит или дисульфид молибдена, для обеспечения защиты даже при отсутствии остатков смазки. [3]
Твердые присадки, такие как медный или керамический порошок, добавляются в некоторые смазки для применения в условиях статического высокого давления и/или высоких температур, а также там, где коррозия может помешать разборке компонентов на более позднем этапе их срока службы. Эти соединения действуют как разделительный агент . [7] [8] Твердые присадки нельзя использовать в подшипниках из-за жестких допусков. Твердые присадки вызывают повышенный износ подшипников. [ нужна цитата ]
Считается, что жир ранней египетской или римской эпохи готовился путем смешивания извести с оливковым маслом . Известь омыляет часть триглицеридов , входящих в состав масла, образуя кальциевую смазку. В середине 19 века мыло намеренно добавляли в качестве загустителя к маслам. [9] На протяжении веков в качестве смазок использовались самые разные материалы. Например, в Швеции черные слизни Arion ater использовались в качестве смазки для осей деревянных осей или телег. [10]
Стандарт ASTM D4950 , «стандартная классификация и спецификация для автомобильных сервисных смазок» , разработанный совместно ASTM International , Национальным институтом смазочных материалов (NLGI) и SAE International , был впервые опубликован ASTM International в 1989 году. Он классифицирует смазки, подходящие для смазки компонентов шасси и подшипников колес транспортных средств, в зависимости от требований к эксплуатационным характеристикам, используя коды, принятые из «Системы классификации обслуживания шасси и подшипников колес» NLGI :
В данную категорию производительности могут входить смазки различной консистенции. [11]
Мера консистенции смазки обычно выражается числом консистенции NLGI .
Основные элементы стандарта ATSM D4950 и классификации консистенции NLGI воспроизведены и описаны в стандарте SAE J310 «Автомобильные смазочные материалы», опубликованном SAE International.
Стандарт ISO 6743-9 «Смазочные материалы, индустриальные масла и сопутствующая продукция (класс L) — классификация — часть 9: семейство X (смазки)» , впервые выпущенный в 1987 году Международной организацией по стандартизации , устанавливает подробную классификацию смазок, используемых для смазка оборудования, узлов машин, транспортных средств и т. д. Каждой смазке присваивается единый многокомпонентный код на основании ее эксплуатационных свойств (включая температурный диапазон, воздействие воды, нагрузки и т. д.) и числа консистенции NLGI. [12]
Силиконовая смазка изготавливается на основе силиконового масла , обычно загущенного аморфным коллоидным диоксидом кремния .
Фторполимеры , содержащие COC (эфир) с фтором (F), связанным с углеродом. Они более гибкие и часто используются в сложных условиях из-за своей инертности. Яркими примерами являются Fomblin от Solvay Solexis и Krytox от DuPont .
Смазки Apiezon, силикона и фторэфира обычно используются в лабораториях для смазки запорных кранов и притертых стеклянных соединений. Смазка помогает предотвратить «замерзание» соединений, а также обеспечивает правильную 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 растворителях . Это качество делает очистку пентаном или гексаном тривиальной, 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 методом ЯМР вблизи δ 0 [13] ). Смазки на основе силикона нелегко удалить растворителем, но они эффективно удаляются путем замачивания в базовой ванне.
Смазки на основе фторэфиров инертны по отношению ко многим веществам, включая растворители, кислоты , основания и окислители . Однако они дорогие и их нелегко очистить.
Пищевые смазки – это те смазки, которые контактируют с пищевыми продуктами. Базовые масла для пищевых смазочных материалов, как правило, представляют собой нефтехимические продукты с низким содержанием серы, менее легко окисляются и эмульгируются. Еще одно широко используемое базовое масло на основе поли-α-олефинов. [ необходимы разъяснения ] Министерство сельского хозяйства США (USDA) имеет три обозначения для пищевых продуктов: H1, H2 и H3. Смазочные материалы H1 — это пищевые смазочные материалы, используемые в пищевой промышленности, где существует вероятность случайного контакта с пищевыми продуктами. Смазки H2 — это промышленные смазочные материалы, используемые на оборудовании и деталях машин в местах, где нет возможности контакта. Смазочные материалы H3 — это пищевые смазочные материалы, обычно пищевые масла, используемые для предотвращения ржавчины на крючках, тележках и аналогичном оборудовании. [ нужна цитата ]
В некоторых случаях смазка и высокая вязкость смазки желательны в ситуациях, когда требуются нетоксичные материалы, не содержащие масла. Карбоксиметилцеллюлоза , или КМЦ, — один из популярных материалов, используемых для создания аналога смазок на водной основе. КМЦ служит как для загущения раствора, так и для придания смазывающего эффекта, причем для дополнительной смазки часто добавляют смазочные материалы на основе силикона. Самый известный пример смазки этого типа, используемой в качестве хирургической и личной смазки , — KY Jelly .
Пробковая смазка — это смазка, используемая для смазки пробки, например, в музыкальных духовых инструментах. Обычно его наносят с помощью небольших аппликаторов, похожих на бальзам для губ или помаду. [14]
{{cite journal}}: |author=имеет общее имя ( справка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Ward, Artemas (1911). Энциклопедия бакалейщика . {{cite encyclopedia}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )Новое местоположение: перейдите на главную страницу USACE > [Публикации] > [Руководства для инженеров] > [EM 1110-2-1424 Смазочные материалы и гидравлические жидкости]