DeWiki; Грес

Смазващи смазки са полутечни смазки, които се състоят от смазочно масло, сгъстител и различни добавки или активни вещества (добавки). [1]

Като правило смазочните мазнини се състоят от около 80% смазочно масло, приблизително 5% до 10% сгъстител и приблизително 10% до 15% добавки. С най-често срещаните мазнини сгъстителят е сапун от лек или алкален метал, който образува гъбовидна структура, която обгражда капчиците масло. В зависимост от температурата, времето и напрежението (срязване), смазочното масло се отделя повече или по-бързо. Този процес се нарича още „кървене“. Смазващата грес също може да захранва точката на триене с масло на ръба на трибологичен контакт.

В допълнение към смазването, смазочните мазнини трябва да предлагат и защита срещу корозия, което обикновено се постига чрез добавки. Добавят се и сухи смазки, за да се предпазят от изсъхване при повишени температури.

Чрез избора на подходящите масла, сгъстители и добавки, свойствата на смазващите смазки могат да бъдат оптимизирани за голямо разнообразие от приложения. Има смазки за високи или особено ниски температури, за приложения във вакуум, особено водоустойчиви и устойчиви на атмосферни влияния, особено устойчиви на натиск или пълзящи, безопасни за храна или особено лепилни смазки.

Съдържание

  • 1 определения
  • 2 Структура, структура и свойства
    • 2.1 Базови масла
    • 2.2 сгъстител
      • 2.2.1 Мазнини за метални сапуни
    • 2.3 Добавки
  • 3 параметъра
    • 3.1 базов номер
    • 3.2 Неутрализационен номер
  • 4 примеси
    • 4.1 вода
  • 5 Класификация на смазочните мазнини
    • 5.1 Според класа на консистенция
    • 5.2 Според предметите за смазване
    • 5.3 По обхват
  • 6 приложения за смазване на грес
  • 7 Сравнение на някои смазочни мазнини
  • 8 аналитични метода
  • 9 Вижте също
  • 10 индивидуални доказателства

Дефиниции

Смазващите смазки са физически суспензии на смазочни масла, сгъстители и различни добавки или активни съставки. [1] Съгласно DIN 51825 смазочните мазнини са постоянни смазочни материали, които се състоят от минерално масло и/или синтетично масло и сгъстител. [1] [2] Според ASTM смазочните мазнини са твърди до полутечни вещества, които са резултат от диспергирането на сгъстител в течно вещество. Могат да бъдат включени и други добавки, които придават специални свойства. [1] [3]

Конструкция, структура и свойства

По правило смазочните мазнини се състоят от 65–95% смазочно масло (базово масло), 3–30% сгъстител и 0–10% добавки. [4] Суспензията на базово масло и сгъстител е известна още като основна грес. [4]

Базови масла

Зависимостта на вискозитета и температурата на смазващата грес се определя от базовото масло, за което допринасят и добавките на базовите масла. VI подобрители (добавки в базовото масло) водят до развитие на вискозитета или индекса на вискозитет при по-високи температури [5] .

Типичните базови масла са:

  • Алкилирани нафталени (AN)
  • Хлоротрифлуоретилен (CTFE)
  • Естерни масла
  • Минерални масла, включително синтетични
  • Мултиалкилирани циклопентани (MAC)
  • Полиалфаолефини (PAO)
  • Полифенил етер (ЛПС)
  • Полигликолови масла (PG)
  • Перфлуорирани полиетерни масла (PFPE)
  • Силиконови масла

Сгъстител

Сгъстителите, наричани още сгъстители, са най-важният компонент на смазочните мазнини. Те служат за предаване на агрегатното състояние, типично за смазващата грес, т.е. структурата на грес. [4] Сгъстителят образува матрицата, в която се съхранява базовото масло. Маслото изтича от матрицата чрез фрезоване и достига точката на смазване. Количеството смазочно масло, което излиза от мазнината и действа в точката на смазване, се контролира от вида на сгъстителя. Матрицата, която е твърде твърда, може да доведе до недостатъчно смазване, но ако се отдели твърде много масло, мазнината губи смазването си твърде бързо, тъй като матрицата се разрушава и маслото изтича. Подходящо подбран сгъстител може частично да абсорбира маслото отново по време на фазите на почивка. [5]

Смазващите смазки с различни сгъстители не винаги могат да се смесват помежду си, тъй като сгъстителите не винаги са съвместими помежду си и техните свойства си влияят взаимно, когато влязат в контакт (напр. Точката на падане може да се промени, тъй като сапунената структура се разрушава). [4]

Смесването на различни смазки е една от основните причини за системни проблеми. Смесваемостта (две вещества се смесват, ако се разтварят напълно една в друга) на две смазочни мазнини не означава непременно тяхната съвместимост (две смазващи смазки са съвместими, ако техните свойства не си влияят помежду си). [4]

Сгъстителите обикновено се състоят от алкални и алкалоземни соли на мастни киселини (тези смазващи мазнини се наричат ​​метални сапунени смазки) и/или други вещества. Често използвани сгъстители са:

  • Алуминиев сапун, алуминиев комплексен сапун
  • Бариев сапун, бариев комплексен сапун, бариева сол на мастна киселина или смес от мастни киселини
  • Калциев сапун, калциев комплексен сапун, калциева сол на мастна киселина или смес от мастни киселини
  • Литиев сапун, литиев комплексен сапун, литиева сол на мастна киселина или смес от мастни киселини
  • Натриев сапун, натриев комплексен сапун, натриева сол [6] на мастна киселина или смес от мастни киселини
  • PTFE
  • Неорганичен сгъстител (бентонит)
  • Полиуреа
  • Силициев диоксид

Метални сапунени греси

Смазките за метални сапуни съдържат така наречените метални сапуни (соли на мастни киселини с оксиди или хидроксиди на метали) като сгъстители. Използваните метални оксиди/хидроксиди са тези на металите литий, натрий, калций, барий, алуминий, цинк и олово. Химията на образуването на метален сапун предлага множество възможни комбинации при избор на основи и мастни киселини: [4]

  • Единични сапунени смазки: Съдържа така наречените сгъстители прости метални сапуни, те се състоят от основа и тип мастна киселина.
  • Сложни сапунени мазнини: Съдържа така наречените сгъстители Метални сложни сапуни, те се състоят от основа, мастна киселина и типична немастна киселина (например оцетна киселина).
  • Смесени сапунени мазнини: Съдържа смес от различни прости метални сапуни като сгъстител.

Добавки

Добавките са вещества, които придават на продукта свойства, които той не би имал или би имал само недостатъчно без тези добавки. Добавките в смазочните мазнини трябва да работят добре със системата за сгъстяване, така че мазнината да не омекне или да се втвърди. Подходящи добавки могат да се използват, например, за подобряване на положителни свойства, като защита от износване, или за намаляване на нежелани свойства, като стареене на базовото масло. [7]

Параметри

грес

Базов номер

The Общ базов номер (TBN,) често само Базов номер (BN) или накратко базово число, показва способността на двигателното масло да неутрализира киселинните остатъци от горенето. Неговата мерна единица е (mg KOH)/(g) и определя количеството калиев хидроксид (KOH) в mg, което съответства на неутрализиращата способност на алкалните активни съставки, съдържащи се в един грам грес. В двигателя с вътрешно горене може, за. Б. процесът на горене води до образуването на киселинни газове, които трябва да бъдат неутрализирани, ако смазването продължава да бъде гарантирано. От това следва, че u. а. степента на намаляване на базовия номер по време на работа на двигателя показва, че се дължи смяна на маслото. [8-ми]

Неутрализационен номер

The Киселинен номер (AN), на немски Киселинно число, често също Неутрализационен номер (NZ) показва колко mg калиев хидроксид (KOH) са необходими за неутрализиране на свободните киселини, съдържащи се в 1 g масло. Те могат да се съдържат като остатъци от рафиниране. NZ се измерва, наред с други неща, когато базовият номер вече не може да бъде определен или измерването няма смисъл. [8-ми]

Допълнителни характеристични стойности или свойства на смазочните мазнини и тяхното определяне могат да бъдат намерени по-късно в статията под "Методи за анализ".

Примеси

вода

Освен прах, водата е много разпространен замърсител в смазочните мазнини. Поради своите химични и физични свойства, водата има огромно пряко и непряко въздействие върху смазващата грес.

Наличието на вода в мазнината причинява много проблеми, включително а.:

  • Смазваемостта на водата е значително по-ниска от тази на смазките, ако в точката на смазване има вода, не може да се образува стабилен смазващ филм, има абразивно износване на материала и евентуално локално заваряване.
  • Водата насърчава окисляването на метала и в резултат на това маслото.
  • С изгарящите газове водата често образува киселинни разтвори, които трябва да бъдат неутрализирани от основните компоненти на мазнината.

Възможните причини за високо съдържание на вода включват: а.:

  • Пропускливите заваръчни шевове могат да позволят на водата да проникне през мазнината.
  • Спирането и движението на двигателите създава постоянна промяна от студено към горещо към студено и др. При охлаждане се образува конденз с вода от околния въздух или от изгорелите газове.

Съдържанието на вода в грес или масло може напр. Б. може да се определи чрез титруване на Карл Фишер. Количественото използване на ИЧ спектроскопия също е възможно, ако е известна стандартна смазваща грес (сравнете интензивността на абсорбиращите ленти).

Класификация на смазочните мазнини

Според класа на консистенция

Според предметите за смазване

  • Грес за ролкови лагери (грес за сачмени лагери)
  • Уплътняващи грес
  • водоустойчива грес за помпа
  • Грес или кран за кранове, в зависимост от изискванията също устойчив на вода или гореща вода ("грес за гореща вода"), дълготрайно смазване, подходящ за контакт с храна или за смазване на лагери. Често се основава на Силиконова паста.
  • Контактната грес трябва да предотвратява окисляването или корозията на електрическите контакти
  • Смазки за смазване на части за машини в хранително-вкусовата промишленост (клас H1 на Администрацията по храните и лекарствата)
  • Смазки за прецизни механични цели като часовници

Според обхвата

  • Нормални мазнини
  • Многофункционални грес
  • EP греси
  • Високотемпературни смазки

Приложения за смазване на грес

Подобно на смазочните масла, смазващите смазки се използват за намаляване на механичното триене и износване.

Смазващите смазки действат чрез филм, който се натрупват между смазващите повърхности. По този начин гресът предотвратява директен контакт между движещите се повърхности. На практика обаче това не е достатъчно, за да се изгради стабилен смазващ филм, който напълно разделя триещите се повърхности една от друга.

Предимства на смазването с грес в сравнение с смазването с масло:

  • Гресът не се оттича от точката на смазване
  • Подходящ за рядко или бавно движещи се места за смазване
  • Уплътняване и защита на точката за смазване срещу директно проникване на мръсотия и вода
  • Защита от корозия, при условие че гресът е добавен съответно
  • При смазване с масло, маслото може напълно да отдели двата фрикционни партньора, напр. Б. в хидродинамичен плъзгащ лагер

Недостатъци на смазването с грес в сравнение с смазването с масло:

  • При смазване с грес триенето на лагера остава в диапазона на смесено триене. [10]
  • При по-високи скорости, напр. Б. при високоскоростни лагери мазнината се нагрява повече поради по-високия си вискозитет и достига критичната температура, при която базовото масло се разлага по-бързо.
  • Няма охлаждане на точката на смазване поради липса на циркулация
  • Няма почистващ ефект в точката на смазване.
  • Ако точката на смазване трябва да се намаже, колко лесно може да се почисти точката на смазване зависи от адхезията на смазката.

Ако не се предвижда постоянно пълнене и точката на смазване е отворена, се използват мазнини, за да може редовно да се подава прясна грес до мястото на смазване с пистолет за смазване като част от плана за поддръжка или смазване. Старата грес и нейните примеси се изтласкват от точката на смазване и могат да бъдат премахнати, при условие че накрайникът от стара грес в точката на смазване не е желателен като уплътнение срещу проникване на прах и мръсотия.

Сравнение на някои грес

Цената в колоната дава приблизително съотношение, което сапунът от литиев метал приема като 100%.

Аналитични методи

Анализът, както и осигуряването на качеството и контролът на смазочните мазнини се извършва от: [12]

Общи методи за анализ:

  • Рентгенов флуоресцентен анализ (XRF): анализ на елементи с възможност за висока производителност на пробата, препоръчва се за свежи смазочни мазнини; могат да възникнат проблеми с използваните греси.
  • Атомно-емисионна спектрометрия (AES): анализ на елементите с възможност за висока производителност на пробата, препоръчва се за пресни смазочни мазнини и за използвани грес. AES може да се извърши съгласно RDE или ICP метода.
  • IR и Раманова спектроскопия
  • ЯМР спектроскопия

Методи за анализ на суровините, използвани за производството на смазка:

  • Точка на възпламеняване: Точката на възпламеняване е температурата, при която се образуват толкова много лесно запалими пари в тигел, напълнен с течността, която се изпитва, че те могат да бъдат запалени за кратко чрез външно запалване.
  • Номер на цвета: Промяната в цвета на базово масло или добавка (в сравнение със стандарт) може да предостави важна информация за възможни примеси или да показва неправилно съхранение (процеси на стареене).