Функциональный подбор смазок
27.03.2017Здравствуйте, уважаемые читатели!
Одним из наиболее злободневных вопросов, которым задаются специалисты по эксплуатации и ремонту различной техники и оборудования, выступает вопрос о подборе смазочного материала. Этот вопрос не актуален, если техника произведена тем или иным ведущим мировым производителем - она сопровождается не только полным набором сервисной документации, но и фирменным сервисным обслуживанием.
Имея на руках исчерпывающую информацию и рекомендации по применению смазочных материалов, легко сделать выбор, ведь вам только стоит бросить клич, как поставщики масел и смазок ринутся к вам, предлагая наперебой свой товар. Не удержусь, чтобы не выразить свой восторг от того, как приятно провести кастинг, почувствовав себя хозяином положения и вершителем судеб толпы менеджеров с прайс-листами и каталогами в руках. Но это, конечно же, шутка…
И в одной из следующих статей мы подробно рассмотрим, как правильно выбрать смазочный материал по рекомендациям производителя техники.
Но как быть, если ваше транспортное средство, машина или агрегат сделаны в Китае или в какой-нибудь республике бывшего СССР? А если техника вам досталась в наследство из далеких 70-х или 80-х годов прошлого века? В этом случае без услуг квалифицированного специалиста по смазочным материалам не обойтись. Вам нужен эксперт.
Но моя миссия и смысл настоящей статьи - помочь вам стать если не экспертами, то более самостоятельными в выборе смазочного материала. По крайней мере, вывести на «чистую воду» поставщика смазочных материалов, если тот пытается вам «впарить» что-нибудь экзотическое, вы всегда сможете. К этому вы должны быть готовы, так как рыночный способ ведения дела не предполагает абсолютную честность продавца, но подразумевает максимизацию его прибыли. И для этого он пойдет на любые ухищрения, предлагая наиболее экзотический продукт, который потом трудно будет заменить на более доступный аналог, не прибегнув к услугам другого эксперта.
Но не всё так безнадежно и мы сейчас рассмотрим некоторые принципы подбора на примере пластичных смазок.
Итак, рассмотрим алгоритм подбора смазки, если от производителя нет определённых рекомендаций.
- Определяем температурный диапазон работы узла трения.
В области высоких температур за работоспособность смазки отвечает загуститель!
Максимальные рабочие температуры |
Тип загустителя в основе смазки |
Ценовой уровень продукта |
До +120°С |
Литиевое мыло Литиево-кальциевое мыло Алюминиевое мыло Бариевое мыло |
Недорогие смазки |
До +140…+160°С |
Комплексное литиевое мыло Комплексное кальциевое мыло Комплексное алюминиевое мыло Комплексное бариевое мыло Поликарбомидный комплекс (полимочевина) |
Смазки среднего ценового уровня |
До +160…+180°С |
Комплексно-литиевое мыло Комплекс сульфоната кальция |
Уровень от среднего до высокого |
До +180…+200°С |
Комплекс сульфоната кальция Бентонит |
Высокий ценовой уровень |
До +200…+260°С |
Бентонит, PTFE-загуститель |
Уровень от высокого до максимального |
В области низких температур за работоспособность смазки отвечает
базовое масло!
Минимальная температура |
Тип базового масла |
Вязкость базового масла |
≥0°С |
Минеральное или синтетическое базовое масло |
1000 сСт и выше |
0…-20°С |
Минеральное или синтетическое базовое масло |
До 460 сСт |
-20…-30°С |
Минеральное базовое масло |
До 220 сСт |
Синтетическое базовое масло |
До 460 сСт |
|
-30…-40°С |
Минеральное базовое масло |
До 100 сСт |
Синтетическое базовое масло |
До 220 сСт |
|
-40…-50°С |
Синтетическое базовое масло |
До 100 сСт |
-50…-60°С |
Синтетическое базовое масло |
До 32 сСт |
-60°С |
Синтетическое базовое масло |
До 15 сСт |
Ниже -60°С |
Силиконовое (кремнийорганическое) масло |
Любой вязкости |
Таким образом, сочетанием типа загустителя и базового масла мы выбираем оптимальную для данных температур смазку. При этом следует помнить, что каждая более высокая ступень температурного режима ведёт к удорожанию продукта! Наша с вами задача – выбрать оптимальную смазку.
- Определимся с влаго- и водостойкостью смазки.
За водостойкость в смазке «отвечает» снова загуститель!
Уровень влажности (обводнения) |
Тип загустителя |
Нормальная атмосферная влажность окружающей среды |
Любой тип загустителя, соответствующий прочим условиям работы узла |
Повышенная влажность |
Любой тип загустителя, соответствующий прочим условиям работы узла, кроме натриевого мыла |
Высокая влажность |
Кальциевый, Литиево-кальциевый, Комплексный кальциевый, Комплекс сульфоната кальция, Алюминиевое мыло, алюминиевый комплекс, Поликарбомидный комплекс (полимочевина) |
Обводнение, статическое воздействие воды |
Кальциевый, Комплексный кальциевый, Комплекс сульфоната кальция, Алюминиевое мыло, алюминиевый комплекс, Поликарбомидный комплекс (полимочевина) |
Динамическое воздействие воды (вымывание, технологически неизбежное обводнение) |
Комплекс сульфоната кальция, Алюминиевое мыло, алюминиевый комплекс, Поликарбомидный комплекс (полимочевина) |
- Определим вязкостно-нагрузочные свойства смазки.
Вязкостно-нагрузочные свойства смазки зависят снова от вязкости базового масла, а также от трибологических присадок и добавок!
Уровень механических нагрузок |
Вязкость базового масла, наличие присадок и добавок |
Низкие механические нагрузки |
50-100 сСт, нет трибологических присадок и добавок |
Средние механические нагрузки |
100-220 сСт, трибологические присадки |
Повышенные механические нагрузки |
220-320 сСт, трибологические присадки |
Высокие удельные давления |
320-460 сСт, трибологические присадки, дисульфид молибдена, графит, фторопласт |
Высокие удельные давления, динамические (ударные) нагрузки |
460 сСт и выше, трибологические присадки, дисульфид молибдена, графит, фторопласт |
- Определим выбор смазок в условиях воздействия агрессивной среды.
Химическая стойкость смазки зависит опять-таки от загустителя!
Но и от базового масла тоже…
Воздействие агрессивной среды |
Тип загустителя и базового масла |
Растворы щелочей |
Поликарбомидный комплекс (полимочевина), бентонит + минеральное или синтетическое масло |
Растворы щелочей и кислот |
Поликарбомидный комплекс (полимочевина) + минеральные и синтетические базовые масла |
Углеводородные растворители |
PFPE-загуститель + PTFE-базовое масло |
Кислородная среда (кислородное оборудование) |
PFPE и PTFE смазки |
Радиационное облучение |
PFPE - PTFE смазки |
- Классифицируем смазки по скоростным качествам.
За скоростные свойства смазки отвечает базовое масло!
Подбор пластичной смазки в зависимости от скоростного режима подшипника производится расчетным путем по специальной эмпирической формуле:
где Dn – скоростной фактор подшипника,
n – частота вращения вала (корпуса), об/мин,
Дн – наружный диаметр подшипника, мм
Двн – внутренний диаметр подшипника, мм.
Геометрические размеры подшипника легко расшифровываются из номера подшипника. Производитель подшипника публикует их открыто. Найти в Интернете - пара пустяков.
Далее с помощью полученного значения скоростного фактора Dn с учетом рабочей температуры по специальной таблице или кривым находим значение вязкости базового масла в основе искомой смазки. Вязкость (кинематическая) в данном случае измеряется в сСт при 40°С.
Вот эти таблицы и кривые:
Таблица подбора вязкости базового масла по скоростному фактору подшипника.
Скоростной фактор (DN) |
Вязкость базового масла при 40⁰С |
< 100 000 |
> 460 |
100 000 |
220 |
300 000 |
150 |
500 000 |
100 |
600 000 |
68 |
800 000 |
32 |
Более 1000 000 |
< 15 |
Таблица подбора класса консистенции NLGI по скоростному фактору и температурам
Рабочие температуры, ⁰С |
Скоростной фактор (DN) |
Консистенция по NLGI |
-35С до +40С |
0 — 75 000 |
1 |
75 000 — 150 000 |
2 |
|
150 000 — 300 000 |
2 |
|
- 18С до +65С |
0 — 75 000 |
2 |
75 000 — 150 000 |
2 |
|
150 000 — 300 000 |
3 |
|
+40С до +135С |
0 — 75 000 |
2 |
75 000 — 150 000 |
3 |
|
150 000 — 300 000 |
3 |
График подбора вязкости базового масла по температурам и скоростному фактору.
Признаюсь, расчет скоростного фактора и дальнейший подбор вязкости базового масла с последующим выбором смазки – дело громоздкое и требующее некоторого опыта. Поэтому приведу ориентировочную (!) таблицу с наиболее типичными значениями вязкости базового масла для самых распространенных подшипниковых узлов с примерами смазок от российской компании ARGO.
Типичный узел |
Частота вращения, об/мин |
Вязкость базового масла при 40°С, сСт |
Пример смазки ARGO |
Подшипник качения шпинделя металлообрабатывающего (деревообрабатывающего) станка |
>3000 |
15 – 25 |
ElitSint 25 EP2 |
Подшипник синхронного электродвигателя или вентилятора |
>3000 |
15 – 25 |
ElitSint 25 EP2 |
Подшипник синхронного электродвигателя или вентилятора |
1500 - 3000 |
50 - 100 |
Termolit 3000 W EP3 TermoSint 100 EP2 TermoLux P100 S EP2 |
Подшипник асинхронного электродвигателя или вентилятора |
1500 |
100 - 220 |
Termolit 3000 EP2 TermoLux P220 EP2 TermoLux P100 S EP2 |
Подшипник ступицы колеса автомобиля |
<1500 |
150 - 220 |
Elit X EP2 ElitBlue EP2 ElitCa 220 EP2 |
Подшипник молотковой дробилки |
~1000 + ударные нагрузки |
460 |
TermoLub S460 EP2 TermoLit HD EP2 |
Подшипник рабочего валка листопрокатного стана |
<500 |
220 |
TermoLub S220 EP2 Elit X EP2 |
Подшипник рабочего валка сортового или толстолисто-вого прокатного стана |
<100 |
460 - 680 |
TermoLub S 460 EP TermoLub S 650M EP2 Termolit 3000 HD EP2 Termolit 3000 HDS EP2 TermoMax EP2 |
Подшипник роликоопоры вращающейся печи обжига клинкера |
<100 |
460 - 680 |
TermoLub S 460 EP TermoLub S 650M EP2 Termolit 3000 HD EP2 Termolit 3000 HDS EP2 TermoMax EP2 |
Рассмотренная таблица отражает наиболее типичные случаи применения смазок и помогает быстро подобрать нужный продукт. В дальнейшем с учетом конкретных особенностей работы подшипникового узла можно несложно сделать корректировочный подбор смазки. Если в этом возникнет необходимость, инженеры компании-поставщика смазочных материалов вам помогут это сделать.
На этом, друзья, своё повествование завершаю. Надеюсь, оно было полезным.
До новых встреч!