Пластичні мастила-це... Поняття, асортимент, склад і застосування

Ще древніми єгиптянами в ⅹⅰⅴ столітті до нашої ери використовувалася суміш з оливкової олії з вапном для змащення осей дерев`яних колісниць. Саме цей склад і з`явився прообразом сучасних багатокомпонентних пластичних мастил, які ефективно застосовується в багатьох вузлах сучасної техніки для зменшення зносу тертьових деталей.

У сучасному світі кожен власник автомобіля прекрасно розуміє, що пластичне мастило - це один з основних компонентів, ефективно впливає на безпечну і довготривалу роботу як простого, так і складного механізму з тертьовими поверхнями. Тому знання складу і асортименту мастильних продуктів, є запорукою їх успішного застосування.

З чого виготовляють

Найпоширеніший тип мастильних матеріалів - це пластичні мастила, які є сумішшю загусників, розчинених у рідкому середовищі. Найефективнішими вважаються трьох компонентні системи, які містять рідку складову (70-90%), загусники (10-15%) і різні добавки (1-15%).

У ролі рідкої складової найчастіше використовуються масла синтетичного і нафтового походження, а також суміші цих речовин. Синтетичні масла застосовують для відповідальних вузлів механізмів, що працюють у великих діапазонах контактних навантажень і різних температур. Нафтовий складова менш стійка при коливання температурного впливу. Суміші рідких масел створюються для більш ефективного застосування пластичних мастил і зміни їх експлуатаційних властивостей.

Загусники, в якості яких беруть мило або тверді вуглеводні, створюють необхідну консистенцію кошти.

Поліпшення властивості пластичних мастил досягається введенням добавок у вигляді присадок і наповнювачів. Кожен з компонентів виконує свою функцію.

Функціональні особливості використання

Ефективна робота будь-якої марки пластичного мастила обумовлюється не тільки умовами експлуатації самого матеріалу, але і видом технічного вузла, який вона покликана захищати. Існує безліч критеріїв, відповідно до яких і підбирається мастильний матеріал:

• Режим роботи вузла тертя (змінні або постійні навантаження).
• Особливості конструкції експлуатованого агрегату (розмір, вид, характер переміщення).
• Характеристика матеріалу, з яким відбувається контакт мастила.
• Зовнішні умови функціонування тертьових поверхонь.
• Терміни і можливість заміни захисний покрив.

На підставі цих критеріїв можна сформулювати основне призначення пластичних мастил:

• Зниження сили тертя між Сполученими елементами механізму.
• Зменшення шуму і вібрації агрегату в процесі експлуатації.
• Запобігання зносу тертьових деталей.
• Захист металевих поверхонь від шкідливого впливу навколишнє середовище.
• Ефективне ущільнення зазорів між Сполученими елементами.

Необхідно правильно визначити, які пластичні мастила використовувати для здійснення декількох функцій зі списку, здатних забезпечити надійну працездатність механізм. Чому не всіх? Тому що універсального мастильного матеріалу, який міг би виконувати всі ці функції одночасно, не існує.

Вимоги, що пред`являються до мастильних матеріалів

Пластичне мастило - це засіб для забезпечення ефективного і довготривалого функціонування будь-якого агрегату з тертьовими поверхнями. До таких матеріалів пред`являються наступні вимоги:

• Здатність зберігати свої властивості при різному температурному впливі.
• Не руйнувати структуру поверхні, що контактує з пластичним мастилом.
• Витримувати різні види навантажень, не змінюючи свої властивості.
• Відсутність шкідливого впливу на організм людини, а також на навколишнє середовище.
• Економічність в процесі експлуатації і не дуже висока вартість матеріалу.

Також до мастильного матеріалу можуть пред`являтися вимоги приватного характеру, наприклад, в деяких механізмах дуже важливі оптичні та діелектричні властивості пластичних мастил.

Принцип дії

Навіщо до складу додається металеве мило? Воно виступає в ролі загусника, створює ємність для масла. Мило в пластичному мастилі - це своєрідна губка. Воно утворює гратчастий каркас. У простій губці він поролоновий. При великому механічному навантаженні або підвищенні температури з цієї молекулярної конструкції відбувається видавлювання масла. Така дія ефективно зменшує силу тертя сполучених деталей.

Ослаблення навантаження сприяє відновленню мастила до пластичного стану, який перешкоджає розтіканню масла, а також утримує його на похилій і вертикальній поверхні.

Переваги і недоліки

Якісне визначення пластичної мастила можна охарактеризувати її достоїнствами в порівнянні з рідкими мастильними матеріалами. До основних її переваг можна віднести:

• Підвищений коефіцієнт мастила збільшує зносостійкість тертьових поверхонь.
• Кращі захисні властивості від корозії.
• Високий коефіцієнт зчеплення дозволяє мастилі надійно утримуватися у вертикальних і похилих площинах.
• Підвищені властивості герметизації захищають Сполучені вузли від попадання стороннього сміття і вологи.
• Більш високий робочий температурний діапазон.
• Великий термін служби пластичної мастила підвищують економічність її застосування.

Поряд з достоїнствами пластичного матеріалу, існує і кілька недоліків його використання:

• Уповільнює охолодження тертьових поверхонь.
• Мильні мастила мають слабку хімічну стійкість.
• Здатність утримувати сторонні включення істотно збільшує швидкість зносу Сполучених вузлів.
• Складність доставки мастила безпосередньо до тертьових поверхонь.

Основні властивості

Велике значення в процесі експлуатації будь-якого механічного агрегату має правильний вибір мастильний матеріал. Саме тому необхідно добре знати основні характеристики пластичних мастил, які багато в чому залежать від речовин, що входять до їх складу, а також від умов експлуатації обладнання.

Основні властивості пластичних матеріалів можна умовно розділити на кілька груп, що характеризуються наступними показниками:

• Міцність.
• В`язкість.
• Стабільність.

Міцність

Всі марки пластичних мастил характеризуються спеціальним показником-межею міцності. Цей коефіцієнт вказує на величину мінімального навантаження, при якій відбувається руйнування молекулярного каркаса і здійснюється деформація матеріалу на зсув.

Якщо навантаження тертьових поверхонь перевищує межу міцності, то мастило починає розтікатися. Це здатне привести до серйозних деформацій вузлів і навіть до аварій (якщо говорити про автомобілі). При зниженні навантаження мастильний матеріал повертається в пружний стан, завдяки чому ефективно утримується навіть на вертикальних поверхнях.

На величину міцності впливають наступні фактори:

• Вид загусника і його концентрація.
• Властивості і склад рідкої складової матеріалу.
• Концентрація і склад наповнювачів.
• Режим і спосіб виготовлення мастила.

На показник межі міцності істотний вплив робить температура в вузлі. При виборі мастила необхідно враховувати мінімальне зусилля, яке потрібно докласти на переміщення сполучених поверхонь.

В`язкість

Цей показник характеризує дію пластичного мастила безпосередньо в місці тертя після її переходу в рідкий стан. У мастильних рідких маслах в`язкість є постійною величиною. У пластичних вона безпосередньо залежить від швидкості обертання вузла і від температури, тому цей показник називається-ефективної в`язкістю.

Збільшення швидкості переміщення призводить до зниження цього показника. Якщо температура постійна, то він виражається в`язкісно-швидкісний характеристикою. Коли швидкість переміщення тертьових поверхонь залишається постійною, а температура змінюється, він визначається в`язкісно-температурною характеристикою. Підвищення температури в районі тертьових вузлів істотно знижує в`язкість пластичної зв`язки.

Стабільність

Цей показник означає, Наскільки матеріал здатний зберігати свої властивості за певний проміжок часу під впливом зовнішніх факторів.

Залежно від виду зовнішнього впливу показник стабільності можна розділити на наступні групи:

• Механічна стабільність вказує на можливість зберігати властивості пластичного мастила після деформації. Це суттєво залежить від часу впливу та інтенсивності. Мастило нестабільного типу не застосовується в не дуже герметичних вузлах.
• Стабільність термічного властивості показує можливість пластичного мастила зберігати свої параметри при короткочасному впливі температури підвищеного значення. Її компоненти можуть розпадатися на загусник і масло при різних пікових температурах.
• Хімічна стабільність характеризує властивості мастила протистояти шкідливому впливу різних кислот або лугів. Найчастіше це властивість вказує на стійкість речовини проти окислення киснем.
• Стабільність фізичного характеру показує здатність мастила випаровуватися або самостійно виділяти рідку складову без прикладання навантаження.

Також існують і багато інших властивостей пластичних мастил:

- показник проникнення складу в матеріал тертьових поверхонь;

- температура краплепадіння, при якій виділяється перша крапля речовини;

- властивості проти зносу та інші.

Класифікація

Існує безліч параметрів, за якими проводиться стандартна Класифікація пластичних мастил. На її основі здійснюється вибір матеріалу для конкретних цілей.

По області використання пластичні мастила діляться на наступні категорії:

• Консерваційні-оберігають поверхню металу при зберіганні.
• Антифрикційні-зменшують знос тертьових деталей.
• Канатні-використовуються для запобігання зносу сталевих канатів.
• Ущільнювальні-застосовуються для герметизації запірної арматури і різьбових з`єднань.

За типом масляної основи пластичні мастила поділяються на наступні види:

• На основі продуктів нафтової переробки.
• Склади з використанням масел, отриманих штучним шляхом (синтетичні).
• З рослинним маслом.
• Суміші масел.

Класифікація мастил по виду загусника:

• Органічний. Мають в своєму складі загущувач з полімерного матеріалу.
• Неорганічний. Включають в себе загусники неорганічного походження.
• Мильний. Як загусник використовується мило.
• Вуглеводневий. Мають в складі загущувач з парафіну або церезину.

Маркування

Відповідно до перерахованих властивостями і складами здійснюється маркування мастил. Раніше вона була довільною, виражалася літерним або цифровим найменуванням, а також за назвою виробника. Пізніше процес маркування був стандартизований. Мастила стали позначатися буквами:

• Область застосування позначається буквами: у-універсальна, і-Індустріальна, Ж-залізнична, П-прокатна.
• Залежно від температури використання, універсальні пластичні мастила маркуються буквами: Т-тугоплавка, з-середнього плавлення, н-низькотемпературна.
• Специфічні властивості позначаються буквами: З-захисна, в-вологостійка, М-морозостійка, до-Канатна.

Наприклад, пластичне мастило УНЗ позначає, що вона універсальна, низькотемпературна, захисна.

Пам`ятайте, що ефективна працездатність будь-якого механічного обладнання або агрегату залежить від правильно підібраного мастила. Її використання дозволить істотно знизити силу тертя в Сполучених вузлах і продовжить термін служби механічного пристрою.