11smarowanie1

Podział i ogólna charakterystyka środków smarnych

Gazowe:

Gaz jest stosowany jako smar w smarowaniu gazostatycznym lub gazodynamicznym wysokoobrotowych, nisko obciążonych łożysk ślizgowych.

Płynne:

♦    Oleje mineralne będące produktami przeróbki ropy naftowej są najszerzej stosowane w smarowaniu maszyn. Na ich bazie wytwarzane są oleje smarowe które, w zależności od potrzeb i zastosowania są mieszaniną różnych olejów bazowych i dodatków uszlachetniających poprawiających smarność i odporność olejów na oddziaływania zewnętrzne.

♦    Oleje syntetyczne dzielą się na dwie grupy: oleje węglowodorowe i oleje nie węglowodorowe. Otrzymuje się je na drodze syntezy chemicznej w celu uzyskania bardzo określonych właściwości fizyko-chemicznych; są to na przykład trudnopalne oleje hydrauliczne, oleje silnikowe o wysokim wskaźniku lepkości, obojętne chemicznie oleje spożywcze.

♦    Wodę lub emulsje wodne stosuje się w mechanizmach gdzie woda występuje jako czynnik roboczy (pompy wody) , w przypadkach, gdzie potrzebne jest intensywne chłodzenie smarowanych elementów, lub w miejscach zagrożenia pożarowego lub wybuchowego (górnictwo).

Plastyczne:

Są to przeważnie smary plastyczne, powstałe przez zagęszczenie olejów mineralnych lub syntetycznych specjalnymi mydłami (wapniowymi, sodowymi, litowymi, baru i innych pierwiastków). Stosowane są w mechanizmach, gdzie trudno utrzymać lub dostarczać olej smarowy.

Stałe:

materiały te mają budowę płytkową, co ułatwia wytworzenie charakterystycznych płaszczyzn poślizgu, dzięki czemu zmniejszony jest współczynnik tarcia. Stosowane są jako samoistne środki smarne w warunkach podwyższonej temperatury, lub jako dodatki do olejów smarowych i smarów.

Lepkość dynamiczna

dv F dv ^F='^,Adh ^T = A^=r,dh

N • v

1 —r- - 1 paskalosckunda (Pa • s) = 10³milipaskalosckund ( mPa ■ s) m*

tj • współczynnik lepkości dynamicznej (lepkość dynamiczna): lepkość dynamiczna stosowana jest w obliczeniach fpjy,sji, hydrodynamicznych i hydrostatycznych Lepkość kinematyczna

Do celów klasyfikacji lepkościowej olejów smarowych używa się współczynnika lepkości kinematycznej (lepkość kinematyczna).

Lepkość kinematyczna jest to lepkość dynamiczna odniesiona do gęstości (masy właściwej):

^v = ~_p 1rf ₌ 10łm«^ł

" s    s

Wskaźnik lepkości

Jako miarę wrażliwości oleju na zmiany temperatury stosuje się tak zwany „wskaźnik lepkości" WL (ang.

^w - mmi& ^|dea

tego wskaźnika polega na porównaniu zmian lepkości badanego oleju w zależności od temperatury ze zmianami lepkości dwóch olejów wzorcowych o znacznym zróżnicowaniu wrażliwości na zmiany temperatury . Olejowi wzorcowemu o małej wrażliwości oznaczonemu literą H (High-wysoki) przypisuje się wskaźnik lepkości 1.QQ,..a olejowi wzorcowemu o dużej wrażliwości oznaczonemu literą L (UOfflcflMO przypisuje się wskaźnik lepkości 0.

Smaiy plastyczne

Smary plastyczne są to dyspersje stałych zagęszczaczy w fazie ciekłej. W skład smarów jako reguła, wchodzą trzy podstawcwe składniki:

-    faza ciekła (osnowa) - 70 ... 90%; (olej mineralny, syntetyczny, roślinny lub ich mieszaniny),

-    faza zdyspergowana, stała, zagęszczacz - 10 ... 25%; (mydła metali, polimery, stałe węglowodory, a także substancje nieorganiczne

bentonity, żel krzemionkowy itp.)

-    dodatki poprawiające właściwości eksploatacyjne, modyfikatory struktury,

wypełniacze - 1 ... 15%; mogą być one zawarte zarówno w fazie ciekłej jak i w fazie stałej. Smary plastyczne są cieczami    Oznacza to, że ich lepkość

zależy nie tylko od ciśnienia i temperatury, lecz także od gradientu prędkości. Odpowiednikiem lepkości dynamicznej jest dla smarów plastycznych łepkość strukturalna tf. Określa się ja jako stosunek naprężenia stycznego r do gradientu prędkości odkształcania smaru w określonej chwili:

T

Lepkość strukturalna smarów maleje z czasem wskutek uszkadzania ich struktury. Klasa konsystencji smaiu - penetracja

Podstawowym parametrem, stosowanym do oceny przydatności smaru do określonych zastosowań, jest penetracja po ugniataniu lub krócej penetracja. Badanie polega na pomiarze penetracji po 60 cyklach ugniatania, które jest cyklicznym ugniataniem smaru tłokiem o ruchu posuwisto-zwrotnym w specjalnym urządzeniu. Pomiar polegający na określeniu głębokości zanurzenia h w smarze stożka o ściśle znormalizowanym kształcie i określonej masie, w czasie pięciu sekund, jest najczęściej wykonywany w temperaturze 25° C. Przykładowo, zakres penetracji 445... 475 oznacza zanurzenie stożka pomiarowego po 5 sekundach, na głębokość h pomiędzy 44,5. a. 47,5. milimetra.

Do wykonania tego badania jest potrzebna dość duża ilość smaru: 350... 400 gramów. Ponieważ czas i sposób przechowywania smaru mają często wpływ na jego konsystencję, penetracja jest zazwyczaj mierzona po ugniataniu (zmiksowaniu) smaru, które wykonuje się w znormalizowanym, automatycznym urządzeniu, co zapewnia powtarzalność warunków homogenizacji struktury smaru.

Smarowanie obiegowe

Smarowanie obiegowe polega na przepływie środka smarnego w obiegu zamkniętym, wg schematu:

zbiornfc oleju - pompa - skojarzenie trące - miska olejowa - zbiormk oleju

W układach smarowania obiegowego są stosowene: filtry, odstojniki, chłodnice, urządzenia kontrolno - pomiarowe do nadzorowania stanu oleju: temperatury, ciśnienia, poziomu, stanu czystości, a także regulatory ciśnienia i przepływu, zswory bezpieczeństwa, wyłączniki, rozdzielacze.

Układy smarowania obiegowego są stosowane w przypadkach wydzielonych jednostek (maszyn), wymagających dużych ilości środka smarnego, który wielokrotnie przepływa przez smarowane skojarzenia trące maszyny. Układy smarowania obiegowego są stosowane w urządzeniach wymagających intensywnego smarowania z uwagi na bardzo duże obciążenia lub konieczność odprowadzania ciepła. Typowe zastosowania to walcownie metali, silniki spalinowe ciężkie przekładnie zębate.

Smarowanie przelotowe

Zasadniczą cechą smarowania przelotowego (obieg otwarty) jest jednokrotne przejście środka smarnego przez smarowany mechanizm. Smarowanie przelotowe jest stosowane w przypadkach, gdy ze względów ekonomicznych, konstrukcyjnych lub właściwości środka smarnego, zastosowanie smarowania obiegowego jest niecelowe. W układach tego typu środek smarny ze zbiornika, przepływa przez smarowany mechanizm, a następnie wypływa poza układ. Taki sposób smarowania najczęściej jest stosowany w przypadku smarowania smarami plastycznymi, ale również olejami. Istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych przelotowych urządzeń smarowych do smarów plastycznych w postaci układów centralnego smarowania lub smarowniczek indywidualnych. W większości przypadków, rozwiązania konstrukcyjne układów przelotowego smarowania olejem, ogranicza się do schematu:

zbiornik oleju - układ dozujący - skojarzenie trące - odprowadzenie