Влияние смазочных материалов на долговечность элементов машин

В условиях невысоких контактных нагрузок, когда возрастает роль противоизносного действия присадок, большое значение имеет их способность активизировать коррозию поверхностного слоя металла. Уменьшение износа обеспечивается вследствие разрыхления поверхности при химическом взаимодействии присадки с металлом. Определяющая роль в этом взаимодействии принадлежит органическому радикалу, связанному в присадке с атомами Р или S.

Азотсодержащие присадки (алкилпиридины и алкилхинолины) в основном обеспечивают противоизносное свойство масла. Ключевой фазой противоизносного действия этих присадок является связывание атома азота с поверхностью металла, имеющее характер химической адсорбции.

В последнее время большое внимание исследователей привлекают так называемые трибополимеризующие присадки к смазочным материалам, создающие одновременно противоизносное, противозадирное, а в ряде случаев и антифрикционное действие. Преимуществами этих присадок являются их многофункциональность и отсутствие взаимодействия с металлами за пределами зоны контакта поверхностей трения. По механизму защитного действия трибополимеризующие присадки принципиально отличаются от присадок остальных типов. В процессе трения эти присадки образуют на рабочих поверхностях деталей полимерные пленки, снижающие молекулярную составляющую сил трения, предотвращающие повреждение и износ контактирующих поверхностей. При этом химические изменения в поверхностных слоях материалов деталей не происходят. Полимерная пленка, образующаяся благодаря присадке, прочно удерживается на поверхности металла и способна обеспечить практически безызносное трение в течение длительного времени.

Трибополимеризующие противоизносные присадки могут быть применены в составе смазочно-охлаждающих и рабочих жидкостей, пластичных смазочных материалов, а также в виде компонентов твердых смазочных материалов.

 

 

5.Методы оценки показателей  эксплуатационных свойств смазочных  материалов

 

       Показателями качества смазки являются ее упругопластические и прочностные характеристики.

    Предел прочности. Критическая нагрузка, превышение которой нарушает пропорциональность между нагрузкой и деформацией, после чего смазка начинает вести себя как жидкость. Такая критическая нагрузка, или напряжение сдвига, называется пределом прочности, который выражается в Па (г/см ). При температуре 20-120°С он равен 50-2000 Па. (0,5-20г/см2).

    Предел прочности смазок на сдвиг определяют с помощью пластомера К-2. Метод основан на определении давления, под действием которого при заданной температуре (20°С) происходит сдвиг смазки в капилляре пластомера.

      Важным свойством смазок является их способность восстанавливать прочность после снятия деформации.

      Пенетрация характеризует густоту смазки. Значение пенетрации, выражаемое целым числом десятых долей мм по школе пенетрометра, представляет собой глубину погружения в смазку стандартного конуса под действием собственной массы (150г) в течение 5с. Если конус за 5с опустился в смазку с температурой 25°С на глубину 25мм, то ее пенетрация равна 250.Чем выше значение пенетрации, тем меньше густота (консистенция) данной смазки. Для смазок значение пенетрации ровно 200-400. Температура капле­падения характеризует температуру плавления смазки.

      Практически установлено, что смазка сохраняет работоспособность до такой температуры смазываемого узла, которая на 15-20°С ниже температуры ее каплепадения. Для современных смазок, загущенных тугоплавкими загустителями (литиевыми или бариевыми мылами), этот показатель не характеризует отмеченных свойств. Так, разность между температурой капле падения смазок и температурой узла должна быть не менее 70-80°С.

      Вязкость пластичных смазок является одним из важных эксплуатационных показателей. Эффективная вязкость пластичных смазок определяют с помощью автоматического капиллярного вискозиметра АКБ.

      Стабильность характеризует устранение смазкой первоначальных свойств в условиях хранения и применения. Для смазки важны физическая стабильность; устойчивость к радиации, характеризуемая химической стабильностью; инертность к воде, агрессивным средам, окислению кислородом воздуха и т.д.

     Испаряемость оценивают потерей массы смазки в условиях определенных температур и времени.

    Различают стабильность коллоидную, механическую и химическую (против окисления).

      Водостойкость определяет устойчивость смазки к растворению ее в воде, а также неизменяемость ее свойств при попадании влаги. Здесь же учитываются гигроскопичность и проницаемость смазок по отношению к воде и пару.

     Противозадирные и противоизносные свойства важнейшие характеристики смазок, и оценивают их с помощью различных машин трения.

     Коррозионную активность смазок определяют следующим образом: металлические пластины погружают в смазку, выдерживают и затем осматривают. Браковочными признаками являются изменения цвета пластины, появление на ней коррозионных точек и пятен.

        Защитные свойства пластичных смазок определяют так: на металлическую пластинку наносят слой смазки, выдерживают ее в условиях повышенной относительной влажности воздуха и температуры без конденсации, с периодической или постоянной конденсацией влаги на образце. Затем сравнивают цвет и блеск поверхностей испытуемой пластинки и образца.

 

Блок-схема технологии диагностирования работающих жидких смазывающих материалов

6. Экологические  показатели использования смазочных материалов

     

       Все сорта смазочные материалы и специальные жидкости в той или иной степени ядовиты (токсичны) и огнеопасны. Поэтому необходимо хорошо знать основные экологические свойства смазочных материалов и их воздействия на человека и окружающую среду, которые могут проявляться

при хранении, транспортировании или использовании. К наиболее важным относятся: токсичность, пожароопасность, взрывоопасность и способность электризоваться.

       Проблемы экологической безопасности применения смазочных материалов неотделимы от утилизации ПСН, которые в настоящее время являются одними из наиболее распространенных техногенных отходов, негативно влияющих на все объекты окружающей среды – атмосферу, почву и воды. Только загрязнение вод отработанными нефтяными маслами составляет 20% общего техногенного загрязнения, или 60% загрязнения нефтепродуктами.          

        Комплексное переработка сырья и восстановление эксплуатационных свойств – наиболее полное, экономически и экологически оправданное использование всех полезных компонентов, содержащихся в сырье, а также в отходах производства; при этом предполагается максимальный выход продукции на каждой стадии переработки, что повышает эффективность производства и уменьшает образование отходов.

       Основными причинами снижения качества и работоспособности топливно-смазочных материалов являются обводнение и загрязнение механическими примесями.

Смазочные материалы и рабочие  жидкости, значения показателей качества которых после транспортирования, хранения или работы в соответствующих системах машин вышли за границы допустимых пределов, не могут быть использованы без проведения управляющих воздействий, направленных на частичное или полное восстановление их эксплуатационных свойств.

Частичное восстановление эксплуатационных свойств масел проводят на соответствующих  постах зоны технического обслуживания (ТО) эксплуатационного предприятия или непосредственно на объекте с помощью оборудования передвижных станций.

Полное восстановление (регенерацию) масел проводят на нефтеперерабатывающих заводах, куда отработавшие масла сдают в установленном порядке в обмен на товарные смазочные материалы и рабочие жидкости.

Частичное восстановление эксплуатационных свойств масел осуществляют по основным показателям качества: содержанию механических примесей и воды, кинематической вязкости, кислотному и щелочному числам.

Методы восстановления эксплуатационных свойств можно разделить на две  группы: физические и физико-химические. К физическим методам относят  отстаивание топлив и масел, фильтрацию, центробежную очистку, обработку в электромагнитном поле, обработку ультразвуком, гидродинамические методы. Физико-химические методы основаны на действии присадок, вводимых в состав нефтепродуктов для улучшения их эксплуатационных свойств.

          В настоящее время особую важность приобретает рациональное и экономное расходование нефтепродуктов. Это относится не только к моторным маслам, но и к индустриальным, компрессорным, трансформаторным, турбинным и другим маслам. Отработанные масла, попадающие в окружающую природную среду, лишь частично удаляются или обезвреживаются в результате природных процессов. Основная же их часть является источником загрязнения почвы, водоемов и атмосферы. Накапливаясь они приводят к нарушению воспроизводства птиц, рыб и млекопитающих, оказывают вредное воздействие на человека. Таким образом, проблема сбора и утилизации отработанных нефтепродуктов является актуальной, более того, рентабельной и наукоемкой областью, так как при правильной организации процесса регенерации стоимость восстановленных масел на 40–70% ниже стоимости свежих масел при практически одинаковом их качестве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

         ИЗ выше сказанного видно что, на надёжность и долговечность машин и их элементов значительное влияние оказывает выбор смазочных материалов, при этом учитываются также конструктивные особенности сопряженных частей машин и механизмов, условия их работы и степень изношенности. При выборе смазочных материалов необходимо знать их свойства, а также условия работы машин и их элементов. Эксплуатация машин в летнее время требует смазочных материалов с большей вязкостью и наоборот, в зимнее время с меньшей вязкостью. Изношенные части машин и механизмов требуют более вязких смазочных материалов, к тому же требуют большого их расхода.

     При заправке и смазывании машин применение смазочных материалов, не указанных в заводских инструкциях, не только вызывает увеличенный их расход, но и преждевременный износ элементов машин, включая поломки, неполадки и отказы в работе. В итоге возрастают затраты на техническое обслуживание и ремонт, снижается время полезной работы, эффективность использования машин становится низкой. Необходимо отметить, что в случае применения (замены) смазочных материалов, не указанных в инструкциях завода-изготовителя, последний снимает с себя ответственность по гарантиям за машины.

       Для экономии топливосмазочных материалов большое значение имеет правильный учет поступления их в хозяйство и контролируемый расход, т. е. должна быть обеспечена служба контроля за расходованием топлив, масел, смазок, технических жидкостей.

 В каждом  дорожно-строительном хозяйстве  должны быть налажены сбор  и регенерация (восстановление) указанных  выше материалов для повторного  их использования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованной литераторы

 

1.Зорин В. А. - Основы работоспособности технических систем : учебник для студ. Высш.учеб.заведения  2009.-208с.

2. Школьникова В.М. Топливо, смазочные материалы и технологические жидкости. Москва «Высшая школа», 1998