ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Смазочные материалы, применяемые в узлах трения вагонов Осевые масла и антиаварийная смазка из "Смазочные и защитные материалы" Приготовление пластичных смазок в основном ведется пор циями в несколько тонн в открытых обогреваемых емкостях (реакторах), оборудованных мешалками. [c.51] Рассмотрим в качестве примера порядок приготовления смазки, загущенной литиевым мылом. [c.51] На первой стадии осуществляется получение требуемого мыла. Для этого в реактор с включенной мешалкой закачивают жирные кислоты и примерно 20—30% загущаемого масла. Нагревают их до температуры 80—90°С и вводят водный раствор щелочи (в рассматриваемом примере едкий литий). Реакция между щелочью и кислотами проходит в течение нескольких часов. Затем повышают температуру до 130—140 °С и поддерживают ее до удаления избытка воды. [c.51] Второй стадией процесса является расплавление образовавшегося литиевого мыла жирных кислот. С этой целью в раствор вводят все количество загущаемого масла и смесь нагревают до температуры 210—220 С. Расплавленное мыло распределяется равномерно по всему объему масла. [c.51] На третьей стадии проводят охлаждение полученного расплава, при котором начинают выделяться твердые кристаллы мыла, происходит их рост и образование сплошной кристаллической сетки (мыльного каркаса). [c.51] Структурированная таким образом система обладает свойствами твердого тела, т. е. не деформируется под -действием собственного веса. Это является следствием прочного сцепления кристаллических структур между собой за счет электростатических сил воздействия (ван-дер-ваальсовых сил). [c.51] Охлажденный состав часто напоминает застывший парафин. Однако, если подвергнуть его механическому перетиру, наиболее грубые (конденсационные) структурные элементы разрушатся и система станет более мягкой, пластичной. Четвертой заключительной стадией изготовления смазок и является перетир или, как его называют, гомогенизация охлажденного расплава. При необходимости в смазку вводят те же присадки, которые были рассмотрены выше. [c.51] Структуры смазок, приготовленных на различных мылах, полученные с помощью электронного микроскопа, показаны на рис. 16. [c.51] Кроме упомянутых литиевых и натриевых мыл в качестве загустителей используют кальциевые, бариевые, алюминиевые и другие мыла. [c.51] Если действующая на смазку сила или вызываемое ею напряжение окажется больше некоторой величины, закон пропорциональности между напряжением и деформацией нарушится, т. е. появятся остаточные (необратимые) деформации. В этой области деформирования смазка ведет себя как пластический материал, которому можно придать любую форму. [c.53] При дальнейшем увеличении силы напряжения в смазке могут достичь критической величины, называемой пределом прочности смазки при растяжении Опч или при сдвиге Тпч. Выше ЭТИХ напряжений смазка начинает течь. [c.53] Важной особенностью поведения смазки при течении является ТО, что ее коэффициент внутреннего трения зависит от градиента скорости сдвига в отличие от масел, вязкость которых не зависит от скорости деформирования. Это объясняется наличием структурного каркаса в смазке. При течении структурные элементы, образованные волокнами, разрушаются тем в большей степени, чем выше скорость течения. Поэтому коэффициент внутреннего трения смазки уменьшается с увеличением градиента скорости сдвига. [c.53] Кроме того, волокна мыла способны ориентироваться по потоку, т. е. располагаться параллельно направлению течения. Чем выше скорость, тем больше проявляется эффект ориентации. Это также приводит к понижению коэффициента внутреннего трения смазки с ростом скорости течения. [c.53] Зависимость напряжения (отношение силы к площади боковой поверхности цилиндра) от продолжительности де-Рис. 18. Характер зави- формирования смазки при ее испытании симости напряжений сдви- д вискозиметре показана на рис. 18. Вна-дафо рш омшя ма и але напряжение в смазке т быстро увеличивается до наибольшего значения, представляющего собой предел прочности смазки Хцч. С этого момента смазка начинает течь. В процессе течения вследствие разрушения конденсационных и тиксотропных связей напряжение падает до некоторого установившегося значения Хуст т. е. достигается стационарный режим течения смазки, при котором скорость разрушения тиксотропных связей становится равной скорости их восстановления. [c.54] Эту величину называют эффективной или кажущейся вязкостью. Таким образом, под эффективной вязкостью подразумевается вязкость воображаемого масла, которое бы оказы-валр такое же сопротивление при течении в данном скоростном режиме, как и данная смазка. [c.54] НИЯ уменьшается, так как вязкость самого масла сильно возрастает. Наконец, при температуре ниже—70 =—80°С вязкость масла становится настолько большой, что присутствие мыла уже не способно вызывать дополнительное загущение. Из этого примера видно, что эффект загущения масла мылом проявляется только в определенном интервале температур. [c.55] Обычно стационарный режим течения при измерении вязкости пластичной смазки достигается в течение нескольких минут. Достижение стационарного режима означает, что скорость разрушения структуры стала равна скорости ее восстановления. Если после достижения этого режима остановить внутренний цилиндр прибора, напряжение в смазке упадет до нуля и в это время в смазке будет происходить восстановление тиксотропных связей. Поэтому измеренный при новом пуске прибора предел прочности Тпч смазки будет зависеть от продолжительности остановки внутреннего цилиндра прибора. [c.55] В процессе эксплуатации пластичные смазки могут сильно разжижаться и вытекать из узла трения, поэтому важно иметь представление о степени их механической стабильности. Обычно для этой цели пользуются величиной коэффициента механической стабильности, представляющего собой отношение предела прочности смазки после разрушения ее определенным лабораторным способом к пределу прочности исходной смазки. [c.55] На механические характеристики пластичных смазок большое влияние оказывает тип и концентрация мыльного загустителя, качество жидкой основы, например вязкость масла, а также присутствие поверхностно-активных веществ (присадок, кислот и т. д.). Большое значение имеет и технология изготовления смазки (скорость и равномерность охлаждения при кристаллизации мыла, режим гомогенизации и т. д.). [c.55] На величину коллоидной стабильности влияют тип и концентрация загустителя (чем больше загустителя, тем лучше коллоидная стабильность), размеры частиц загустителя (при уменьшении размеров масло удерживается лучше), прочность связей между частицами загустителя. На размеры частиц загустителя и прочность связей между ними, в свою очередь, влияет технология изготовления смазки, наличие свободных щелочей или кислот, вязкость жидкой фазы. Чем выше вязкость масла, тем хуже идет кристаллизация и затрудняется взаимодействие частиц между собой. Однако слишком малая вязкость масла способствует более легкому его вйделению из смазки. Поэтому для каждого типа смазки существует оптимальная вязкость жидкой фазы. [c.56] Вернуться к основной статье