Созылмалы майлағыштарды қолдану негіздері. Антифрикциялық және консервациялық майлағыштар

Микрокапсуланған қосындылардың өлшемдері микроауқыммен өлшенгенмен, қосындының  немесе оның  ерітіндісінің әрбір микродисперстік  бөлшегі  қосындының жұмсалуын реттейтін нанокеуекті полимерлі  қабықшамен қапталған,өйткені микрокапсуланың ішіндегісінің біртіндеп бөлінуі қосындының  шығындалуын баяулатады.

 

Майлағыштардың  негізгі қасиеттері және оларды бағалау  әдістері.

Беріктік қасиеттері. Қоюлатқыштың бөлшектері майда құрылымдық қаңқа түзеді, соның арқасында майлар тыныштық жылжуға арналған беріктік шегіне ие болады. Беріктік шегі – соны түсірген кезде майлағыштың қайтымсыз деформациясы жүретін ең аз жүктеме. Беріктік шегі арқасында майлар еңіс және тік беттерден ағып кетпейді, герметизацияланбаған үйкеліс тетіктерінен шығып кетпейді.

Тураның жоғарылауымен майлағыштардың берітік шегі азаяды. Беріктік шегі нөлге жақындайтынтемпература майлағыштың  созылмалы күйден сұйық күйге  өтуінің шынайы температурасы болып  табылады. Бұл температура майдың жұмыс қабілетінің жоғарғы температуралық шегін сипаттайды.

Майлағыштың құрылымының  түзілуіне әсер ететін барлық факторлар  олардың беріктігіне де әсер етеді. Оларға қоюлатқыштың типі және концентрациясы, дисперсиялы ортаның химиялық құрамы және қасиеттері , беттік белсенді заттар құрамы мен концентрациясы және майларды дайындау режимі.

Созылмалы майлағыштардың беріктілік шегін анықтау үшін СК беріктік өлшегішін (1 - сурет) қолданылады. Осы мақсатпен беріктік өлшегіш датчигінің ішкі цилиндрінде пайда болатын және датчиктің ішкі және сыртқы цидиндрлері арасындағы майлағыштың беріктік шегіне сәйкес келетін ең жоғарғы айналым моментін өлшейді.

1-сурет. СК-1М беріктік  өлшегіші:

1-корпустың алдыңғы  панелі; 2-температура датчигі; 3 –  тығын; 4 - датчик; 5 – өлшегіш пружиналы  редуктор; 6 – ұстағыш; 7 – термостат; 8 – фиксатор.

 

Тұтқырлық қасиеттері. Тұтқырлық майлағыштардың төменгі температурадағы ағындылығы бастапқы кездегі сипаттамаларын және орныққан жұмыс режиміндегі айналуға  кедергіні сондай-ақ  үйкеліс тетіктерін толтыру мүмкіндігін анықтайды. Жағар майлардан айырмашылығы, майлағыштар температурадан басқа жылжу жылдамдығының градиентіне де байланысты. Деформация жылдамдығын ұлғайтқанда тұтқырлық күрт төмендейді, сондықтан әдетте берілген жылдамдық градиентіндегі D және тұрақты майлардың тиімді тұтқырлығы  η туралы айтады. Тұтқырлыққа температура едәуір әсер етеді, оның ұлғаюымен майдың тұтқырлығы төмендейді.

Механикалық тұрақтылығы (майдың тиксотроптық өзгерістері). Майлағыштардың реологиялық қасиеттерінң, яғни пайдалану жағдайындағы механикалық және температуралық әсер кезінде олардың қасиеттерінің өзгеруі – маңызды сипаттамаларының бірі. Майлағыштарды үйкелу тетіктерінде қолданған кезде олардың беріктік шегі және тұтқырлығы азаяды, механикалық әсер ету тоқтағаннан соң бұл көрсеткіштер жоғарылайды. Мұндай өздігінен қалпына келетін дисперсиялық жүйелерді тиксотропиялық деп атайды.                                                       

Майлағыштардың механикалық  тұрақтылығын бағалау оларда ротациялық приборда – тиксометрде (2 сурет) бұзуға және олардың механикалық қасиеттерінің өзгеруін бұзылу үрдісінде немесе ол аятала салысымен анықтауға негізделген. Механикалық тұтқырлық есептелетін арнайы коэффициенттермен бағаланады: К_к - бұзылу (күйреу) индексі, К_қ – тиксотроптық қалпына келу коэффициенті.

2  сурет – Созылмалы  майлағыштардың механикалық тұрақтылығын  анықтауға арналған ТМС типті  тиксометр:              1 – муфта; 2 – бір фазалы реверсивті қазғалтқыш; 3 – бұранда; 4 – ілгек; 5 – гайка;  6 – кронштейн;  7 – поршень;  8 – статор денесі;  9 – статор;  10,13 – капиллярлар;         11 – ротор;  12,14 – подшипниктер;  15 – корпус;  16 – электр қозғалтқышы;

Пенетрация. Бұл көрсеткішті майлағыштардың берітілігін бағалау кезде оларды бір-бірімен салыстыру үшін қолданады. Конустың (стандартты массаның 5с бойынша) милиметрдің оннан бір бөлігімен өрнектелген майлағышқа ену тереңдігі пенетрацияны саны деп аталады. Майлағыш неғұрлым жұмсақ болса, соғұрлым конус тереңдей еніп пенетрация саны жоғары болады. Пенетрация – физикалық мәні жоқ және майлағыштардың пайдалану кезіндегі күйін көрсетпейтін шартты көрсеткіш. Реогиялық қасиеттері әр түрлі майлағыштардың пенетрация сандары бірдей болу мүмкін, бұл олардың пайдану қасиеттері жөнінде дұрыс емес түсінік қалыптастырады. Сонда да болса пенетрацияны майлағыштарды дайындау технологиясын бағалау үшін тез анықталатын көрсеткіш ретінде жиі қолданады. Майлағыштардың пенетрация саны 170-420 аралығында болады.

Коллоидтық  тұрақтылығы. Майды ұстап тұру, сақтау және пайдалану кезінде оның бөлініп шығуына кедергі келтіру қабілеті майлағыштардың коллоидтық тұрақтылығын сипаттайды.

Майлағыштардың коллоидтық тұрақтылығы құрылымдық қаңқаның жетілу дәрежесіне, ол өз кезегінде, құрылымдық элементтердің өлшемдеріне, пішіндеріне және өзара байланыстың беріктілігіне байланысты. Коллоидтық тұрақтылыққа едәуір дәрежеде дисперсиялық орта тұтқырлығы әсер етеді: майдың тұтқырлығы жоғары болған сайын, оның майлағыш көлемінен ағып кетуі қиынырақ.

Коллоидтық тұрақтылығын анықтаудың ең қарапайым әдісі ( КСА) – сүзгі қағазының қабаты арасына  орналасқан майды сығып шығару. Сонымен  қатар коллоидтық тұрақтылықты АКС  – 1 аппаратында (3- сурет) анықтайды.

3 сурет – Созылмалы майлағыштардың тұрақтылығын анықтауға арналған АКС-1 аппараты:                 1- температура датчигі; 2 – салқындату түтігі; 3 – термостат моншасы; 4 – электр қозғалтқышы;    5 – басқару тақтасы; 6 – ұяшық; 7 – магнитті араластырғыш; 8 – электр қозғалтқыш;                        9 – температура реттегіші, 10 – потенциометр.

 

Химиялық тұрақтылық – 100⁰С-тан жоғары температурада қолданылатын барлық майлағыштардың маңызды пайдалану сипаттамасы. Әдетте химиялық тұрақтылық деп майлағыштардың ауа оттегісімен тотығуға қарсы тұрақтылығын түсінеді. Тотығу майлағыштарда құрамында оттегі бар беттік белсенді заттардың түзілуіне және жиналуына, майлағыштардың реологиялық қасиеттерінің өзгеруіне, коллоидтық тұрақтылығы нашарлауына, тамшы түсу температурасының, майлау қасиетінің және бірқатар басқа да қасиеттерінің төмендеуіне байланысты. Мысалы, қола, қалайы, қорғасын және басқа да бірқатар металдар майлағыштардың тотығуын үдетеді.

Термиялық тұрақтылығы. Майлағыштарға жоғары температураның қысқа уақыттағы әсері кезінде өздерінің қасиеттерін өзгертпеу қабілеті оның химиялық тұрақтылығын сипаттайды. Жасанды майлы қышқылдардың сабындарынан жасалған майлағыштар, сондай-ақ кейбір кешенді майлағыштар жоғары температураларда созылмалылығын жоғалтуға дейін қатаюы мүмкін. Майлардың термиялық қатаюы олардың  үйкеліс тетігіне түсуін қиындатады, адгезиялық қасиеттерін нашарлатады.

Микробиологиялық  тұрақтылығы. Майлардың құрамының және қасиетінің өзгеруі микроағзалар әсерінен болады. Микроағзалар – ұсақ саңырауқұлақ, бактериялар майларға түсіп не жойылады, не қарқынды дами бастайды. Бұл олардың биологиялық қасиеттеріне, майлардың құрамына ( қоректендіргіш пен заттардың болуына) және қоршаған жағдайға (температура, ылғалдылық және т.б.) байланысты. Микробиологиялық күйреуге тұрақты жағар материалдарды жасау үшін оларға антисептиктер ендіріледі. Мұндай ретінде органикалық заттарды, мысалы, бензой және салицил қышқылдарын, фенолдарды және олардың туындыларын, металорганикалық қосылыстарды – сынап, қалайы,т.б.туындыларын қолданады.

Радияциялық төзімділігі. Жағар материалға жоғары энергия сәулелерінің әсері ( – сәулелер, альфа және бетта бөлшектер, еркін электрондар) олардың құрылымдарының және қаиеттерінің терең өзгерістеріне әкеледі. Радияциялық төзімділігі жағар материалдардың химиялық құрамына байланысты.  Радияциялық  төзімділігі бойынша майдың дисперсиялық ортасы былай орналасады:   кремнийорганикалық сұйықтықтар күрделі эфирлер мұнай майлары қарапайым эфирлер.

Антифрикциялық  майлағыштар.

Әр алуан тетіктер мен үйкелетін беттердің үйкелісі мен тозуын азайту үшін антифрикциялық созылмалы майлағыштар кеңінен  қолданылады. Негізгі үйкеліс тетіктері  – сырғанау және тербелу подшипниктері, шарнирлері, тісті, бұрандалы берілістер, электр  контакілер  және басқада кейбір механикалық жүйелер мен конструкциялар.

Мақсатына қарай  антификциялық  майлағыштар жалпы мақсаттағы  және арнайы деп бөлінеді.Өз кезегіне бірінші топ кәдімгі температураға (70 ⁰С-қа дейін) және жоғары температураларға (120 ⁰С-қа дейін)арналған, арнайы топ –термртұрақты (150 ⁰С-тан жоғары), аязда төзімді (-40 ⁰С және төмен ), тозуға қарсы, тырналуға қарсы, химиялық және радиациялық төзімді деп бөлінеді. Қолдану  саласына қарай- өнеркәсіптік,автомобиль және темір жол.

Жағар материалдардың үйкелетін  және тозуды азайту, үйкелетін беттердің  ілігуін азайту қабілеті модельді қондырғыларда  – үйкеліс машиналарында және натуралы механизмдерге бағаналады. Неғұрлым кеңінен  таралғандарды  төрт шаршалы механиздер (ЧШМ).

Антифрикциялық  майлағыштардың  сыныптамасы.

Антифрикциялық майлағыштардың түрлері 100 – ден астам.

Кальций майлағыштар. Неғұрлым кеңінен таралған жалпы мақсаттағы сабынды майлағыштарға солидолдар - гидратацияланған кальцийлі жатады. ТМД- да негізінен жасанды солидолдар – пресс-солидол С және солидол С, пресс-солидол  УС-1 және солидол УС-2 (УС-универсальная среднеплавкая) дайындайды.

Солидардардың артықшылықтары суға төзімділігі , коррозияға және тырналуға (тозуға)қарсы жоғары қасиеттері. Кемшіліктері –балқуының төмен темрпературасы және механикалық тұрақтылығының нашарлығы.

Кешенді кальцийді майлағыштар  пайдалану қасиеттері бойынша солидолдардан  күрт ерекшелінеді. Олардағы  қоялатқыштар  ретінде  жоғары және төмен  молекулалы  майлы қышқылдардың (мысалы,сірке және стеарин )кешенді  сабынды қолданылады. Бұлардың кәдімгі сабынды  толтырғыштардан айырмашылығы  олардың жоғары  термиялық тұрақтылығы: тамшы түсу  температурасы 200 ⁰ С (солидорларда 80-90 ⁰С).

Натрийлі және натрий кальцийлі майлағыштар. Көбірек қолданылатын натрийлі майлағыштарға консталин жатады.

Солидолдардан айырмашылығы олар 115⁰С температурада жұмыс істеуге қабілетті. Натрийлі майлағыштарда қоюлатқыштың мөлшері едәуір, сондықтан -20⁰С-тан төмен температурада қолданылмайды.

Литийлі майлағыштар. Шет елдерде созылмалы майлағыштардың негізгі типі литийлі майлағыштар (70-80%) болып табылады. Олар кәдімгі және кешенді болып бөлінеді. Бұл майлағыштар температураның, жүктемелердің және жылдамдықтардың кең интервалында жұмыс істеуге қабілетті, су төзімділігі, механикалық, термиялық және тотығуға қарсы тұрақтылығы жақсы. Олардың ерекшелігі құрамындағы қоюлатқыштың мөлшерінің аз болуы (8-12%), бұл оларды  -50⁰С температурада қолдануға мүмкіндік береді (ЦИАТИМ-21, литол-24, фиол-24, фиол-3 және т.б.).

Алюминийлі  майлағыштар.  Алюминийлі майлағыштар қарапайым және кешенді болып бөлінеді. Жоғары қорғаушы қасиеттері мен су төзімділігіне байланысты оларды негізі теңіз суында және олармен жанаса жұмыс істейтін механизмдерде, бұрандалы қосылыстарда сондай-ақ түсті және қара металлдан  жасалған бұйымдарды пайдалану, тасымалдау және ашық алаңқайларда сақтау кезіндк коррозияның алдын алу үшін қолданады. АМС-1,3 майлағышы теңіз суында жұмыс істейтін механизмде қолданады. Алюминийлі майлағышты ротациялық машиналардың подшипниктерін майлау үшін қолданылады.

Антифракциялық ретінде  бейорганикалық қоюлатқыштар – силикагель, бентонит, полимочевина, пигменттер және т.б.қоюлатқыштар қолданылады.

Консервациялық  майлағыштар.

Майлар мен механизмдер  жұмысының сенімділігі мен ұзаққа шыдамдылығы металл беттерді коррозиядан сақтаудың тиімділігімен анықталады. Коррозия деп металлдардың қоршаған ортамен химиялық немесе электрохимиялық әрекеттесуі салдарынан өздігінен күйреуін ионды (тотыққан) күйге өтуге ұмтылады.

Металдарға коррозиялық әсерінің болмауы және оларды сыртқы ортаның коррозиялық-агрессивтік құрағыштарынан қорғау – барлық жағар металдарға қойылатын талаптар, бұлар әсіресе консервациялық майлағыштар үшін өте жоғары.

Консервациялық майлағыштар  өндіру көлемі бойынша антифрикциялық майлағыштардан соң екіншк орын алады  - шамамен 15%. Консервациялық майлағыштардың негізгі мақсаты – металл бұйымдарды, машина және құрал-жабдықтарды сыртқы ортаның коррозиялық әсерінен, яғни атмосфералық коррозиядан сақтау.

Консервациялық майлағыштардың сыныптамасы.

Консервациялық майдың ішінде кеңінентаралғандары – көмірсутекті майлағыштар. Көмірсутекті майлағыштардың балқу температураның төмен болуы (40-70⁰С) оларды  бетке бөлшектерді майлағыштардың балқымасына батырып алу немесе шашырату әдісімен жағуға мүмкіндік береді.

Көмірсутекті консервациялық майлағыштарға – ПВК, ГОИ-54П, зеңбірек (УНЗ), техникалық талшықты вазелин ВТВ-1, ВНШИСТ-2 және т.б.

ПВК петролатымның (60-70%), церезиннің (4%), тұтқыр цилиндр майының  және қосындының балқымасы болып табыладыПВК металл бұйымдарды коррозиядан 10 жыл бойы сақтауға мүмкіндік береді. Кемшілігі минус 10⁰С-тан төменде қозғалмалылығын жоюы.

ГОИ-54П майлағышын МВП  майы (23%), церезинді және қосынды  қосып дайындайды. Ол минус 50⁰С-қа дейін жұмыс істеуге қабілетті, алайда +50⁰С-тан жоғарыда қолдануға болмайды.

ВТВ-1 майлағышын аз тұрақтылықты өнеркәсіп майларна церезин мен  парафин қоспасын және қосынды қосып  дайындайды. Автомобильдің аккумуляторларының клеммаларын майлау үшін қолданады.ПВК-дан  артықшылығы – төменгі температуралық қасиеттері жақсырақ.

Көмірсутекті майлағыштармен қатар сабынды майлағыштар АМС-1, АМС-3, МС-70, ЗЭС және т.б. қолданылады.

АМС майлағыштарын цилиндр  майларын стеарин және олеин қышқылдарының  алюминий сабындарымен қоюлату арқылы алады. Жабысқақтығы және суға төзімділігі жоғары.

ЗЭС майлағышын электр желілерін  және жоғары вольтты аппараттарды коррозиядан  сақтау үшін қолданылады. оны тұтқыр майларды жасанды майлы қышқылдардың алюминий сабындарының және петролатумның  қоспасымен қоюлату жолымен дайындайды.