Индустриальные масла
Назначение и основные требования к индустриальным маслам.
Масла этой группы предназначены для смазывания узлов трения различных машин и механизмов промышленного оборудования (металлорежущих станков, прессов, прокатных станов, различных бумагоделательных и текстильных машин и приборов и т.д.) и должны, прежде всего, снижать трение в подвижных сопряжениях и износ трущихся деталей. Смазываемые узлы трения промышленного, оборудования по нагрузкам, скоростям относительного перемещения и рабочим температурам существенно отличаются как друг от друга, так и от соответствующих узлов трения, используемых на транспорте.
Разнообразие узлов трения, смазываемых индустриальными маслами, а, следовательно, условий, в которых они эксплуатируются, обусловливает разнообразие требований, предъявляемых к ним. Так, основным требованием к маслам для легконагруженных узлов трения (таких, как шпиндели, подшипники скольжения и сопряженные с ними узлы трения) является необходимость обеспечения требуемой вязкости масел при рабочих температурах, высокого индекса вязкости и оптимального пьезокоэффициента вязкости (при давлениях свыше 50 МПа), а также способности эффективно снижать трение в режиме граничной смазки, в котором узел трения работает при пуске и малых скоростях относительного перемещения.
К маслам, применяемым в качестве рабочих жидкостей для гидросистем металлорежущих станков, автоматических линий, прессового и другого оборудования, предъявляются требования малосжимаемости и обеспечения требуемой вязкости при рабочих температурах и давлениях.
Особенностью работы подвижных узлов станков с направляющими скольжения является их склонность к скачкообразному перемещению при малых скоростях скольжения (0,016...3,3 мм/с) и контактных давлениях (до 1 МПа), т.е. к так называемым фрикционным автоколебаниям, что не позволяет осуществить равномерную подачу инструмента, снижает точность и качество обработки. Поэтому основным требованиям к маслам, предназначенным для смазывания направляющих скольжения, является обеспечение хороших смазочных и противоскачковых свойств.
В наиболее тяжелых условиях работают масла, предназначенные для смазывания зубчатых передач. Рабочие температуры в промышленных редукторах меняются в широких пределах – от температуры окружающей среды до 120-130° С и выше. Скорости на линии зацепления для червячных редукторов могут достигать 25 м/с. На масло воздействует энергия, превышающая 1 кДж/кмоль, напряжение сдвига составляет 104-105 Па. Сопряжения зачастую работают в условиях граничной или смешанной смазки. Основными требованиями к маслам этой группы являются обеспечение высоких противоизносных, противозадирных и антифрикционных свойств, способность стабилизировать коэффициент трения, обеспечивая плавное и устойчивое скольжение, а также обеспечение оптимальной вязкости, индекса вязкости и пьезокоэффициента вязкости; достаточно высокой температуры вспышки и достаточно низкой температуры застывания.
Базовой основой для приготовления индустриальных масел в основном служат нефтяные масла. Обычно используют смеси масел различной глубины очистки с уровнем вязкости от 2 до 1650 мм2/с при 40° С. Основные характеристики масел – вязкость и индекс вязкости. Современные индустриальные масла имеют высокие индексы вязкости (85 и более, для загущенных масел – до 200). Для смазывания промышленного оборудования применяют преимущественно масла без присадок, реже с присадками. Для приготовления индустриальных масел с присадками в качестве базовых используют нефтяные масла соответствующего уровня вязкости из смеси сернистых нефтей различной глубины селективной очистки. В зависимости от назначения масла выпускают сериями. Масла одной серии отличаются по уровню вязкости и физико-химическим свойствам, но содержат одну и ту же композицию присадок.
Классификация индустриальных масел.
Согласно ГОСТ 17479.4-87, индустриальные масла классифицируют по назначению, уровню эксплуатационных свойств и вязкости.
По назначению выделяют четыре группы индустриальных масел для смазывания наиболее разработанных типов узлов трения:
- Л – легконагруженные узлы (шпиндели, подшипники жидкостного трения и т.д.);
- Г – гидравлические системы;
- Н – направляющие скольжения;
- Т – тяжелонагруженные узлы (зубчатые передачи, подшипники и т.д.).
По уровню эксплуатационных свойств индустриальные масла разбиты на пять подгрупп, приведенных в табл. 1.
| Подгруппа | Состав масла | Рекомендуемая область применения |
|---|---|---|
| А | Нефтяные масла без присадок | Машины и механизмы промышленного оборудования, условия работы которых не предъявляют особых требований к антиокислительным и антикоррозионным свойствам масел |
| В | Нефтяные масла с антиокислительными и антикоррозионными присадками | Машины и механизмы промышленного оборудования, условия работы которых предъявляют повышенные требования к антиокислительным и антикоррозионным свойствам масел |
| С | Нефтяные масла с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками | Машины и механизмы промышленного оборудования, содержащие антифрикционные сплавы цветных металлов, условия работы которых предъявляют повышенные требования к антиокислительным, антикоррозионным и противоизносным свойствам масел |
| Д | Нефтяные масла с антиокислительными, антикоррозионными, противоизносными и противозадирными присадками | Машины и механизмы промышленного оборудования, условия работы которых предъявляют повышенные требования к антиокислительным, антикоррозионным, противоизносным и противозадирным свойствам масел |
| Е | Нефтяные масла с антиокислительными, адгезионными, противоизносными, противозадирными и противоскачковыми присадками | Машины и механизмы промышленного оборудования, условия работы которых предъявляют повышенные требования к антиокислительным, адгезионным, противоизносным, противозадирным и противоскачковым свойствам масел |
В зависимости от кинематической вязкости индустриальные масла разбиты на 18 классов (табл. 2).
| Класс вязкости | Кинематическая вязкость при температуре 40° С, мм2/с (сСт) |
|---|---|
| 2 | 1,0-2,5 |
| 3 | 3,0-3,5 |
| 5 | 4,0-5,0 |
| 7 | 6,0-8,0 |
| 10 | 9,0-11,0 |
| 15 | 13,0-17,0 |
| 22 | 19,0-25,0 |
| 32 | 29,0-35,0 |
| 46 | 41,0-51,0 |
| 68 | 61,0-75,0 |
| 100 | 90,0-110,0 |
| 150 | 135-165 |
| 220 | 198-242 |
| 320 | 288-352 |
| 460 | 414-506 |
| 680 | 612-748 |
| 1000 | 900-1100 |
| 1500 | 1350-1650 |
Обозначение индустриальных масел включает группу знаков, разделенных между собой дефисом:
- первая буква «И» свидетельствует о том, что масло – индустриальное;
- вторая буква – принадлежность к группе по назначению; .
- третья буква – подгруппа по эксплуатационным свойствам;
- цифра – обозначает класс кинематической вязкости.
Так, марка И-Г-А-40 (прежнее обозначение И-30А) обозначает индустриальное масло (И) для систем гидравлики (Г) без присадок (А) вязкостью при 40° С приблизительно 46 мм2/с.
Области применения индустриальных масел кратко рассмотрены в табл. 3.
| Обозначение по ГОСТ 17479.4-89 | Принятое обозначение | Область применения |
|---|---|---|
| И-Л-А-7 | И-5А | Масла общего назначения; также используются как гидравлические для малонагруженных и быстроходных механизмов |
| И-Л-А-10 | И-8А | |
| И-Г-А-32 | И-20А | Масла общего назначения; также используются как гидравлические и базовые для моторных масел и рабочих жидкостей |
| И-Г-А-46 | И-30А | |
| И-Г-А-68 | И-40А | |
| И-ГТ-А-100 | И-50А | Масла общего назначения; также используются как гидравлические для более нагруженных и тихоходных механизмов |
| И-Г-С-32 | ИГП-18 | Масла для смазывания средненагруженных высокоскоростных редукторов, где требуются масла с улучшенными противоизносными свойствами. Могут быть рабочими жидкостями в гидросистемах |
| И-Г-С-46 | ИГП-30 | |
| И-Г-С-68 | ИГП-38; ИГП-49 | |
| И-Т-С-100 | ИГП-72 | То же, но в гидросистемах тяжелого прессового оборудования, где требуются масла средней вязкости |
| И-Т-С-150 | ИГП-91 | |
| И-Т-С-220 | ИГП-114 | |
| И-Т-С-320 | ИГП-152, ИГП-182 | Для смазывания тяжелонагруженных зубчатых и червячных передач редукторов, коробок передач, где требуются высоковязкие масла |
| И-ГН-Д-32(с) | ИГСп-18 | Для смазывания направляющих скольжения станков (если не предъявляются требования по противоскачковым свойствам) |
| И-ГН-Д-68(с) | ИГСп-38 | |
| И-Т-Д-32 | ИСП-25 | Редукторное масло для промышленного оборудования |
| И-Т-Д-68 | ИСП-40 | |
| И-Т-Д-100 | ИСП-65 | |
| И-Т-Д-150(мп) | ИРП-85 | Для смазывания тяжелонагруженных узлов трения автоматических прессов горячей штамповки, зубчатых передач промышленного оборудования |
| И-Т-С-1000 | ИТП-500 | Для смазывания металлургического оборудования |
| И-Л-С-22(вс) | — | Для смазывания легконагруженных высокоскоростных механизмов (шпиндели, подшипники станков), швейных машин с частотой вращения вала до 10000 мин-1 |
| И-Т-Д-680(Мо) | — | Редукторное масло для металлургического оборудования, работающего при температуре до 350° С. Содержит молибденсодержащую присадку |
| И-Т-А-680 | П-40 | Масло для прокатных станов |
В качестве примера приведены основные рекомендации по выбору индустриальных масел для зубчатых и червячных передач промышленного оборудования (закрытого типа редукторов, коробок скоростей, коробок, преобразующих движение, и т.д.). Рекомендуемые вязкости масел выбирают в зависимости от нагрузок, окружных скоростей зубчатых колес по делительной окружности, рабочих температур (до 50° С для цилиндрических и до 70° С для конических зубчатых передач) и материалов шестерен (табл. 4).
|
Материал зубчатого колеса (σв) |
Кинематическая вязкость мм2/с при температуре, °С | |||||||||
| 100 | 50 | 100 | 50 | 100 | 50 | 100 | ||||
| При скорости вращения, м/с | ||||||||||
| до 0,5 | 0,5-1,0 | 1,0-2,5 | 2,5-5,0 | 5-10 | 10-20 | свыше 25 | ||||
| Текстолит, чугун, бронза | 20 | 14 | 10 | 8 | 45 | – | 35 | – | – | – |
| Сталь (472-787) | 30 | 20 | 14 | 10 | – | 8 | 45 | – | 35 | – |
| Сталь (787-1260) | 30 | 30 | 20 | 14 | – | 10 | – | 8 | 45 | – |
| Сталь (1260-1575) | 40 | 30 | 30 | 20 | – | 14 | – | 10 | – | 8 |
Если передача работает при переменных режимах, с ударными нагрузками, масла выбирают более вязкими (примерно на 25% выше). Для передач, работающих с перерывами, масло выбирают меньшей вязкости (примерно на 25% ниже). В червячных передачах в связи с неблагоприятными условиями для реализации жидкостной смазки применяют более вязкие масла.
Литература
- Доценко А.И., Буяновский И.А. / Основы триботехники. Учебник. - М.: Инфра-М, 2014.
- ГОСТ 17479.4-87 Масла индустриальные. Классификация и обозначение.
Дата размещения материала 18.03.2017