Книжка паливно мастильні матеріали розділ 4.3.4..

4.3.4. Старіння олив, термін служби й оцінка роботоздатності моторних олив
При роботі ДВЗ під дією багатьох факторів значно змінюються первинні (фізико-хімічні й експлуатаційні) властивості моторної оливи. Сукупність цих змін називають старінням. Старіння оливи в двигуні об'єднує складний комплекс взаємовпливаючих одне на одне явищ, пов'язаних з окисленням вуглеводневої основи її, зношуванням присадок, нагромадженням в оливі продуктів неповного згоряння палива, частинок зношування деталей двигуна, пилу, води. Інтенсивність і характер старіння залежать від рівня форсування двигуна і теплового напруження деталей цилїндро-поршневої групи, вмісту сірки в паливі, технічного стану двигуна, якості застосування олив тощо.
Результати аналізу оливи в процесі роботи двигуна дають достатню інформацію про стабільність і стійкість її до старіння, необхідність своєчасної її заміни. Показники якості оливи, що знаходиться в процесі експлуатації, є також надійним діагностичним засобом для раннього виявлення неполадок в агрегатах і системах двигуна, погіршення робочого процесу.
Інтенсивність старіння оливи в процесі роботи двигуна визначають фізико-хімічними і лабораторними методами. Для олив, які задіяні в експлуатації, поки що не розроблено загальноприйнятого комплексу методів аналізу. Обсяг досліджень і методи аналізу таких олив залежать від поставленої мети. Як правило, використовуються ті ж методи, що й для визначення якості свіжої оливи. Крім того, для визначення ступеня старіння оливи додатково застосовують ряд дослідницьких методів і критеріїв оцінки, які характеризують інтенсивність її окислення, зношуваність присадок.
Під терміном служби оливи в двигуні розуміють тривалість використання, протягом якої зміни, що відбуваються в ній, помітно не впливають на зниження довговічності й надійності роботи двигуна. Періодичність заміни моторної оливи встановлюється розробниками і виробниками двигунів на основі стендових і експлуатаційних випробувань, а також нагромадженого досвіду експлуатації у різних умовах. Заводи вимагають замінювати відпрацьовану оливу на свіжу залежно від напрацювання в годинах, кілометражу пробігу й сезонності використання машин. Крім того, вони рекомендують вдвоє зменшувати інтервали заміни олив при застосуванні дизельних палив із вмістом сірки вище 0,5 %. Рекомендована періодичність заміни оливи в двигунах не є раціональною, оскільки не враховує багатогранності факторів, що впливають на зміни його властивостей у процесі роботи (технічний стан, умови експлуатації, якість палива тощо). Тому в одних випадках можлива заміна оливи, яка ще має запас експлуатаційних властивостей, а в інших двигун працює на некондиційній оливі, що призводить не тільки до невиправданої її витрати, але й до зниження надійності й довговічності роботи двигуна.
У перспективі передбачається періодичність заміни оливи встановлювати не тільки за кількістю відпрацьованих мотогодин або кілометражу пробігу, але і за фактичним станом якості оливи, що дозволить зменшити витрати на технічне обслуговування і ремонт двигунів, а також більш економно використовувати оливу. В даний час ще не має стандартизованих комплексу і значень показників граничного стану задіяних в експлуатації олив, за якими можна продіагностувати стан двигуна і визначити необхідність своєчасної заміни оливи.
Багаторічний практичний досвід застосування моторних олив дозволив встановити ряд бракувальних показників, що характеризують їх роботоздатність. До них належать: в'язкість, вміст нерозчинних забруднень, диспергувальна здатність, лужне та кислотне числа, водневий показник рН. Крім того, у відпрацьованих моторних оливах оцінюють наявність палива, води та ряд інших показників.
В'язкість оливи у технічно відлагодженого двигуна найбільш інтенсивно зростає в перші 80-100 годин, а потім стабілізується, що пояснюється випаровуванням легких фракцій, нагромадженням продуктів окислення вуглеводнів і неповним згорянням палива. Зменшуватись в'язкість буде тоді, коли в оливу потраплятимуть продукти неповного згоряння палива. У загущених олив в'язкість може зменшуватись унаслідок деструкції в'язкісних присадок. Кінематичну в'язкість задіяних в експлуатації олив визначають як і у свіжих за ГОСТ 33-82.
Роботоздатність моторних олив оцінюють за верхньою та нижньою межею кінематичної в'язкості при 100 °С. Олива вважається відпрацьованою, якщо її в'язкість збільшилася по відношенню до початкового значення на 25 % для бензинових двигунів та на 35 % для дизельних, або зменшилась на 20 % для обох типів двигунів.
Для з'ясування причин зміни в'язкості оливи в працюючому двигуні визначають концентрацію нерозчинних домішок в оливі, диспергувальну здатність і температуру спалаху її.
Вміст нерозчинних домішок. Кількість нерозчинних домішок характеризує інтенсивність надходження в оливу продуктів неповного згоряння палива (сажі), частинок зношуваності деталей двигуна і присадок, пилу, а також нагромадження продуктів глибокого окислення вуглеводнів оливи. Поділяють домішки на органічні та неорганічні. Органічні домішки продукти неповного згоряння палива, окислення, термічного розкладу та полімеризації оливи. Неорганічні пил, продукти зношуваності деталей двигуна й зольна складова продуктів зношуваності присадок.
Співвідношення та інтенсивність нагромадження компонентів механічних домішок у працюючому двигуні залежать від типу, конструкції, технічного стану, режиму роботи, умов експлуатації його, а також виду й якості палива. Збільшення концентрації механічних домішок у працюючому двигуні відбувається поступово й з часом може стабілізуватися на певному рівні. Це пояснюється випаданням частинок продуктів забруднення в осад та відбиранням їх оливоочисними пристроями, доливанням свіжої оливи замість вигорілої.
У задіяних в експлуатації оливах стандартними методами визначають масову частку нерозчинного у бензині, бензолі або інших розчинниках осаду, виділеного з розчину оливи центрифугуванням або фільтруванням. При аналізі олив з високим рівнем мийно-диспергувальних властивостей повне виділення нерозчинних домішок затрушене, тому в такому разі необхідно застосовувати коагулятори.
У оливах, що застосовуються в дизелях автотракторної техніки, обмежують вміст нерозчинного осаду до 3 %, у бензинових двигунах до 1 %.
Показники, що характеризують запас мийних властивостей. Ефективність мийних присадок у задіяних в експлуатації оливах оцінюють за побічними показниками. Суть полягає у тому, що при достатньому запасі мийних властивостей нерозчинний осад, який нагромаджується в оливі, тонкодиспергований. У той час як при зношуванні присадок частинки осаду збільшуються в розмірах і випадають з оливи, утворюючи нашарування на деталях та шлам у картері.
У практиці для визначення диспергувальних властивостей олив використовують досить простий і, разом з тим, ефективний метод крапельної проби. Методом передбачено нанесення краплі гарячої оливи на фільтрувальний папір. Після того, як олива повністю вбереться в нього, на утвореній хроматограмі проводять оцінку якості оливи за відношенням площі дифузії частини забруднення (центрального ядра) (рис. 4.10) до загальної площі плями забруднення. Диспергувальну властивість (ДВ) оливи підраховують за формулою:
13 EMBED Equation.3 1415 (4.5)
де d середній діаметр центрального ядра, мм;
D - середній діаметр зони дифузії, тобто кільця, окресленого нерозчинними в оливі продуктами забруднень навколо центрального ядра, мм.
Середній діаметр вираховують як середнє арифметичне двох замірів, виконаних у взаємоперпендикулярних напрямах. Незадовільними вважаються диспергувальні властивості, коли ДВ менше 0,3.

Рис. 4.10. Метод крапельної проби для оцінки диспергувальних властивостей
відпрацьованої оливи

Температура спалаху задіяної в експлуатації оливи може понизитись в результаті порушення регулювання й неполадок системи живлення та використання дизельного палива з обважненим фракційним складом або бензину з підвищеною температурою кінця кипіння на непрогрітому двигуні. При розрідженні оливи паливом погіршуються її зношувальні властивості, прискорюється утворення нагару й лаку на поршнях. Це визначається у відкритому (ГОСТ 4333-87) і за критому (ГОСТ 6356-75) тиглях. Зниження температури спалаху у таких оливах допускається не більше ніж на 20 °С.
Загальне лужне й кислотне числа та водневий показник (рН). Ці показники характеризують кислотно-лужні властивості олив. Пониження лужного числа вказує на зменшення вмісту (нейтралізацію) лужних присадок, як правило, мийно-диспергувальних, антикорозійних, протиокисних. Інтенсивне зниження лужного числа в перші 60-120 годин експлуатацій' підтверджує висновок про те, що в цей період відбувається окислення нестійких вуглеводнів у оливі.
Підвищення кислотного числа служить показником окислення оливи і розкладання присадок.
Незважаючи на регулярне доливання свіжої оливи замість згорілої, лужне число зменшується, а кислотне зростає. Лужне число так само, як і кислотне, визначають потенціометричним титруванням за ГОСТ 11362-76.
Границею роботоздатності часто вважають відповідність загального лужного числа загальному кислотному числу. Для олив вищих груп за експлуатаційними властивостями лужне число обмежують до значення не менше 2 мг КОН/г у бензинових двигунах і до 3 мг КОН/г у дизельних.
З точки зору роботоздатності моторної оливи важливо, щоб у ній не нагромаджувались сильні водорозчинні кислоти. їх концентрація контролюється рН. Величину рН прийнято обмежувати значенням 5-6.
Кисневмісні сполуки. Ступінь окислення моторної оливи визначають методом інфрачервоної спектроскопії (ІЧС), основаної на реакціях взаємодії речовини з інфрачервоним випромінюванням. Розроблений метод компенсаційних спектрів (14-спектрів) дозволяє визначити ступінь окислення оливи як за сумарним вмістом всіх продуктів окислення, так і за вмістом їх окремих складових (з різними типами зв'язків вуглець-кисень); оцінювати інтенсивність зношуваності присадок за зміною вмісту різних функціональних груп молекул присадок.
Метод компенсаційних ЇК-спектрів можна використовувати також для вирішення практичних задач: обґрунтування раціональних термінів заміни оливи в ДВЗ, контролю якості оливи в процесі її виробництва, визначення стабільності олив у результаті їх транспортування, зберігання тощо.
Вміст води в задіяній у експлуатації оливі як правило, є трохи більшим, ніж у свіжій. У справному двигуні вміст води стабілізується приблизно на рівні 0,05-0,15%. Це досягається завдяки дії двох протилежних процесів, пов'язаних з конденсацією пари води в картері та випаровуванням води з плівки оливи на гарячих деталях. Присутність води веде до скорочення індукційного періоду й збільшення швидкості окислення оливи, посилення корозійної агресивності, вимивання присадок.
Граничну її концентрацію у використовуваній оливі обмежують до 0,3 % для дизелів і до 0,5 % для бензинових двигунів. Для оцінки й встановлення необхідного моменту зміни олив за фактичним станом беруть також комплексні показники. Так, за рубежем з цією метою застосовують у дизелях індекс "старіння" (критерій CQ-Condition Quotent):
13 EMBED Equation.3 1415
де fF - вміст в оливі нерозчинних домішок;
TBN лужне число оливи.
Цей показник характеризує баланс між вмістом в оливі нерозчинних домішок і активних мийно-диспергувальних присадок. Граничне значення його повинно бути не більшим 1,5.
Крім визначення роботоздатності моторних олив, оцінка їх якості останнім часом є одним із перспективних напрямків діагностування ДВЗ. Можливість діагностувати двигун за результатами аналізу олив полягає в тому, що існує взаємозв'язок між якістю задіяної у експлуатації оливи та технічним станом двигуна.
Метод діагностики оливи оснований на кількісному визначені масової частки металів, з яких виготовлено відповідні деталі, а також елементів, що забруднюють оливу (нерозчинні домішки, вода, паливо тощо). Аналіз моторних олив при діагностиці двигунів здійснюють спеціалізовані лабораторії. Внаслідок високої інформативності і невеликої трудомісткості найбільше поширення одержали методи спектрального аналізу.
Емісійним спектральним аналізом називають метод визначення складу речовини за характерним для кожного елемента спектром випромінювання його атомів. Цей метод використовує явище свічення газу чи парів твердої або рідкої речовини, що випробовується, в результаті нагрівання її до температури вище 1000 °С. Такий нагрітий, частково іонізований газ (плазма), що проводить електричний струм, випромінює електромагнітні коливання в оптичному діапазоні спектра. Суттєвою складовою цього випромінювання є лінійчасті спектри атомів, причому кожному хімічному елементові відповідає свій чітко визначений спектр випромінювання. Тому, досліджуючи спектр випромінювання плазми, можна визначити хімічний склад газу, що її утворює, а відповідно проаналізувати і склад проби, частина якої переводиться в газоподібний стан. Оскільки інтенсивність аналітичних спектральних ліній пов'язана з концентрацією відповідних елементів у пробі, то можна визначити не тільки їх якісний, але й кількісний склад.
Методи спектрального аналізу поділяються на прямі й побічні. При прямому методі оливу піддають аналізу безпосередньо. Побічні методи передбачають попереднє озолення проби і наступний аналіз золи. Останні виявляють більш високу чутливість у порівнянні з прямими, але програють їм у швидкості аналізу.
При контролі якості оливи та технічного стану машин найбільшого поширення серед прямих одержав метод обертаючого електроду. За цим методом в якості верхнього (вертикального нерухомого) електроду й нижнього (горизонтального обертаючого) беруться уніфіковані графітові стержні, між якими встановлюється зазор у 1 мм. На вертикальний електрод подається змінний струм високої напруги. Пробу оливи об'ємом 5 мл наливають в спеціальну ванночку і розташовують під нижнім електродом. Між електродом і ванночкою знаходиться кварцевий дозуючий диск, який нижньою частиною занурений в оливу, а верхньою притискується до обертаючого електрода. В результаті чого він обертається, подаючи оливу в зону горіння електричної дуги, яка виникає між електродами, для наступного її випаровування й спалювання.
Висновок про технічний стан машин і якість моторної оливи роблять за результатами аналізу використовуваної оливи. Пробою визначаються кількісний вміст продуктів зносу деталей, якісний та кількісний склад домішок, що потрапили в оливу ззовні (через повітроочисник, з продуктами неповного згоряння палива, через сапун, ущільнення тощо), а також елементи, що характеризують зміни вихідних мийних, диспергувальних та інших властивостей олив.
Так, наприклад, за допомогою спектрометра МФС-7 здійснюють кількісний аналіз оливи на вміст у ній 19 елементів (заліза, хрому, свинцю, міді, олова, алюмінію, нікелю, магнію, кремнію, барію, молібдену, фосфору, цинку, натрію та ін). Зокрема, за вмістом в оливі алюмінію роблять висновок про зношуваність алюмінієвих поршнів, вкладишів корінних і шатунних підшипників. Наявність в оливі хрому свідчить про ношуваність поршневих кілець. Порушення герметичності впускного тракту призводить до появи в оливі кремнію, що суттєво підвищує інтенсивність зношуваності деталей циліндро-поршневої групи. Зменшення, у порівнянні з початковою кількістю, у працюючій оливі кальцію, магнію, барію, натрію, фосфору вказує на зношуваність присадок.
Однак спектральний аналіз не вирішує всіх проблем діагностики двигуна. Тому для повного уявлення про технічний стан останнього провадиться також фізико-хімічний аналіз використовуваних олив (див. вище).
Одним з важливих завдань у цьому напрямку є розробка нових та вдосконалення методів аналізу, які дозволяють швидко й з достатньою ймовірністю визначати якість олив в умовах експлуатації автотракторної техніки.
Контрольні (тестові) питання:
1. ких двигунах внутрішнього згоряння рекомендується для використання олива "Галол М-3042"?
2. В якдвигунах внутрішнього згоряння рекомендується для використання олива "Славол М-20/3051"?
3. В яких двигунах внутрішнього згоряння рекомендується для використання олива "ЛЕОЛ М-2040"?
4. Що означають літери в позначенні моторної оливи за ГОСТ 17479.1-85?
5. Що означають числа в позначенні моторної оливи за ГОСТ 17479.1-85?
6. Що означають цифри в позначенні моторної оливи М-20/3040?
7. Які моторні оливи називаються універсальними, як вони позначаються?
8. Що називають "старінням" моторної оливи, як при цьому змінюються основні її показники?
9. Які прилади використовуються для визначення мийно-диспергувальних, антикорозійних, протизношувальних і проти-окисних властивостей олив, принцип їх роботи?
10. Якими методами визначають термоокислювальну стабільність олив, їх суть?
11. У чому суть спектрального аналізу олив, де його застосовують?


4.4. Трансмісійні оливи
4.4.1. Умови роботи та вимоги
Трансмісійні оливи використовують у коробках передач, ведучих мостах, кінцевих передачах, роздавальних коробках. Хоч витрати їх значно менші, ніж у моторних, але для правильної експлуатації машин ці оливи мають не менш важливе значення.
Трансмісійні оливи працюють у специфічних умовах:
- при високих питомих навантаженнях до 1500-2000 МПа;
- у спірально-конічних і гіпоїдних передачах, крім того, при високих швидкостях ковзання до 2,5-3 м/с;
- при порівняно невисоких температурах (80-100 °С), але в місцях контакту зубців температура на короткий термін здатна підвищуватись до 250 °С, що в поєднані з високим питомим навантаженням може призвести до руйнування вуглеводнів оливи;
- як правило, при граничному терті, внаслідок високих питомих навантажень, що призводить до задирання і викришування зубців.
Враховуючи все це, трансмісійні оливи повинні мати такі основні властивості:
- протизношувальні і протизадирні;
- термічну і термоокисну стабільність;
- не впливати на ущільнюючі гумові і пластмасові деталі.



4.4.2. Вітчизняна та зарубіжна класифікації й асортимент
Основними показниками вітчизняних та імпортних трансмісійних олив для механічних трансмісій є в'язкість та експлуатаційні властивості, а також рекомендована сфера застосування.
Відповідно до діючого стандарту (ГОСТ 17479.2-85), залежно від кінематичної в'язкості при температурі 100 °С трансмісійні оливи поділяють на 4 класи (табл. 4.16).
Таблиця 4.16
Класи в'язкості трансмісійних олив
Клас в'язкості
Кінематична в'язкість при температурі 100 °С,
мм2/с
Температура, при якій динамічна в'язкість не перевищує
150 Па с, °С, не вище

9
12
18
34
6,00-10,99
11,00-13,99
14,00-24,99
25,00-41,00
-45
-35
-18
-

Залежно від експлуатаційних властивостей та рекомендованої сфери застосування оливи поділяють на 5 груп (табл. 4.17).


Таблиця 4.17
Групи трансмісійних олив за експлуатаційними властивостями та рекомендованою сферою застосування
Група
Склад
Рекомендована сфера застосування

1



2


3



4



5
Мінеральні оливи без присадок


Мінеральні оливи з
протизношувальними
присадками
Мінеральні оливи з протизадирними присадками помірної ефективності

Мінеральні оливи з протизадирними присадками високої ефективності

Мінеральні оливи з протизадирними присадками високої ефективності та поліфункціональної дії, а також універсальні оливи
Циліндричні, конічні і черв'ячні передачі, що працюють при контактних напруженнях від 900 до 1600 МПа і температурі оливи в об'ємі до 90 °С.
Те ж, при контактних напруженнях до 2100 МПа і температурі оливи в об'ємі до 130 °С.
Циліндричні, конічні, спірально-конічні і гіпоїдні передачі, що працюють при контактних напруженнях до 2500 МПа і температурі оливи в об'ємі до 150 °С.
Циліндричні, спірально-конічні й гіпоїдні передачі, що працюють при контактних напруженнях до 3000 МПа і температурі оливи в об'ємі до 150 °С.
Гіпоїдні передачі, що працюють з ударними навантаженнями при контактних напруженнях вище 3000 МПа і температурі оливи в об'ємі до 150 °С.


Стандарт передбачає позначення трансмісійної оливи трьома групами знаків: перша двома літерами, означає галузь застосування; друга і третя група цифрами, що характеризують відповідно належність до групи олив за експлуатаційними властивостями та клас кінематичної в'язкості. За цією класифікацією олива, що позначається якТМ-5-18(и), означає трансмісійна олива (ТМ), 5 з протизадирними присадками високої ефективності і поліфункціональної дії; 18 клас в'язкості; и містить імпортні присадки.
Вітчизняні трансмісійні оливи можуть мати додаткову фірмову назву, яка записується перед умовним ЇЇ позначенням: ГАЛОЛ, Славол, ЛЕОЛ, АЗМОЛ та ін.
Складність орієнтації у великому асортименті трансмісійних олив полягає в тому, що сьогодні їх маркують як за новим стандартом, так і за старим, згідно з нормативно-технічною документацєю (НТД) на нафтопродукти. Відповідність олив різних позначень наведено в табл. 4.18.
Таблиця 4.18
Відповідність позначення олив за стандартом і НТД
Стандарт
НТД

ТМ-1-18
ТМ-1-18
ТМ-2-9
ТМ-2-18
ТМ-2-34
ТМ-3-9
ТМ-3-9
ТМ-3-18
ТМ-3-18
ТМ-4-9
ТМ-4-18
ТМ-4-34
ТМ-5-12(рк)
ТМ-5-18(и)
ТС-14,5
АК-15
ТСп-10 ЭФО
ТЗп-15
ТС
ТЭп-8
ТСп-10
ТСп-15К
ТАП-15В
ТСз-9гип
ТСп-14гип
ТСгип
ТМ5-12рк
ТАД-17И


Трансмісійні оливи без присадок в останні роки не виробляються. Майже не виготовляються оливи АК-15 і ТС-14,5; скоротилося виробництво відомих олив ТАП- 15В, ТЗП-15, що пояснюється вилученням з експлуатації старих марок автомобілів, тракторів та іншої сільськогосподарської техніки. Характеристики трансмісійних олив наведені в табл. 4.19.
ТСп-10 (ТМ-3-9) виробляється шляхом змішування високов'язкого залишкового деасфальтового компоненту з мало-в'язким дистилятним компонентом із низькою температурою застигання. Крім протизадирної присадки містить депресорну присадку. Застосовується для змащування важконавантажених циліндричних, конічних і спірально-конічних передач.
ТАП-15В (ТМ-3-18) виробляється із суміші екстрактів залишкових олив фенольної очистки і дистилятних олив, які містять протизадирну і депресорну присадки. Застосовується для змащування важконавантажених циліндричних, конічних і спірально-конічних передач.
ТСп-15К (ТМ-3-18) виробляється із суміші дистилятної і залишкової олив, що містять протизадирну, депресорну і прогипінну присадки і застосовується для змащування важконавантажених циліндричних, конічних і спірально-конічних передач автомобілів КамАЗ.
ТСп-14гип (ТМ-4-18) виробляється із суміші залишкового і дистилятного компонентів з пакетом протизадирної, мийної і иротипінної присадок. Призначена для змащування гіпоїдних передач вантажних автомобілів і спеціальних машин при исссезонному використанні для помірної кліматичної зони.
ТЛД-17И (ТМ-5-18(н)) універсальна олива, що виробляється на мінеральній основі. Містить поліфункціональну сіркофосфорвмісну, депресорну і протипінну присадки і застосовується для змащування важконавантажених циліндричних, конічних, черв'ячних, спірально-конічних і гіпоїдних передач автомобілів ВАЗ та іншої техніки.

Таблиця 4.19
Характеристики основних трансмісійних олив за ГОСТ 23652-79

Показники
ТСп-
10 (ТМ-
3-9)
ТСп-
15К (ТМ-
3-18)
ТАП-15В
(ТМ-
3-18)
ТСп-
14гип (ТМ-
4-18)
ТАД-
17И
(ТМ-
5-18(и))

В'язкість кінематична (мм2/с) при температурі 100 °С
не менше
50 °С
Індекс в'язкості,
не менше
Масова частка механічних домішок (%), не більше
Масова частка води Температура спалаху у відкритому тиглі (°С),
не нижче
Температура застигання (°С),
не вище
Кислотне число (мг КОН/г), не менше Зольність (%), не більше
Масова частка активних елементів (%),не менше
фосфору
цинку
хлору
сірки
Водорозчинні кислоти та луги
Густина при 20 °С (кг/м3), не більше

-
10
-


90


0,02



128


-40

-
-


-
-
-
-
Відсутні


915

16,0
-
-


90


0,01 Сліди


185


-25

-
-


-
-
-
1,6
Відсутні


910

15,0+1
-
-


-


0,03



185


-20

-
-


-
-
-
1,2
Відсутні


930

-
14,0
-


85


0,01
Відсутня


215


-25

-
-


-
-
0,5
-
Відсутні


910

-
17,5 110-120


100



Відсутня Сліди


200


-25

2,0
0,3


0,1
-
-
2,7-3,0
Відсутні


907










З



























За ТУ У 1392946.018-98 (табл. 4.20) виробляються такі марки трансмісійних олив:
Славол ОТ 3-18 аналог трансмісійної оливи ТАП-15В, виготовляється на базі мінеральної оливи з додаванням поліфун-кціональних присадок, за рахунок чого олива має кращі проти-зношувальні характеристики. Призначена для змащування гіпоїдних передач ведучих мостів і коробок передач різних трансмісій.
Славол ОТ 5-18 аналог ТАД-17И, виготовляється на базі мінеральної оливи з додаванням поліфункціональних присадок, за рахунок чого має покращені протизношувальні властивості. Призначена для змащування гіпоїдних передач ведучих мостів і коробок передач легкових автомобілів.
Таблиця 4.20
Характеристика трансмісійних олив за ТУ У 13932946.018-98

Показники
Славол ОТ 3-18
Славол ОТ 5-18

В'язкість кінематична (мм2/с)
при температурі 100 °С не менше
Індекс в'язкості, не менше
Температура спалаху у відкритому
тиглі (°С), не нижче
Температура застигання (°С), не вище
Густина при 20 °С (кг/м3), не більше
Трибологічні характеристики на
чотирикульковій машині тертя:
індекс задиру (Н), не менше
навантаження зварювання (Н),
не менше
показник зношування при осьовому
навантаженні 395 Н при 20 °С
протягом 1 год (мм), не більше

14,0
90

185
-20
930


490

3479


0,5

17,5
100

200
-25
907


568,4

3687


0,4





















Ольвіт Т-3-18 трансмісійна олива, що виробляється за ТУ У 00149943.506-98, являє собою композицію мінеральних дистилятних олив, вироблених з малосірчистих нафт з протизадирними, протизношувальними, протиокисними та депресорними присадками (табл. 4.21). Використовується для змащування агрегатів трансмісій вантажних автомобілів, тракторів, сільськогосподарської техніки, що мають конічні, спірально-конічні, циліндричні зубчасті передачі.















Таблиця 4.21
Характеристика трансмісійної оливи Ольвіт Т-3-18 за ТУ У 00149943.503-98
Показники
Норма

В'язкість кінематична (мм2/с)
при температурі 100 °С не менше
Температура спалаху у відкритому тиглі (°С),
не нижче
Температура застигання (°С), не вище
Густина при 20 °С (кг/м3), не більше
Масова частка механічних домішок (%),
не більше
Масова частка активних елементів (сірки)
за рахунок присадок (%), не менше
Водорозчинні кислоти та луги
Масова частка води
Корозійна дія на метали
Трибологічні характеристики на
чотирикульковій машині тертя:
індекс задиру (Н), не менше
навантаження зварювання (Н), не менше
діаметр плями зносу, (мм)
критичне навантаження, (Н)

15

180
-20
960

0,03

1,5
Відсутні
Сліди Витримує



490
3283
Не нормується. Визначення обов'язкове




















Практично всі розвинуті країни користуються поділом трансмісійних олив на класи за в'язкістю за класифікацією SAE та на групи за призначенням і експлуатаційними властивостями за класифікацією АРІ.
Поділ трансмісійних олив за в'язкістю здійснюється згідно SAE J 306c та DIN 51 5512 (Німецькі промислові стандарти), де передбачено випуск літніх і зимових сортів трансмісійної оливи. Останні позначаються літерою W (табл. 4.22). Не так давно намітилась тенденція поширеного використання всесезонних трансмісійних олив, що мають подвійне позначення (75W-90; 80W-90; 85W-140) і відповідають одночасно вимогам як літніх, так і зимових сортів.
За класифікацією АРІ, такі оливи, залежно від конструкції механізмів, умов їх використання, типу і концентрації присадок поділяються на такі групи (табл. 4.23).








Таблиця 4.22
Класи в'язкості трансмісійних олив за SAE J 306c та DIN 51 5512
Клас
в’язкості за SAE
Максимальна
температура при в'язкості 150 Па. с,°С
В'язкість при 100 °С, мм2/с



мінімальна
максимальна

75W
80W
85W
90
140
250
-40
-26
-12
-
-
-
4,1
7,0
11,0
13,0
Не менше 24 Не менше 41
-
-
-
-
Не більше 24
Не більше 41















Групи PG-1, PG-2 вперше введені в 1988 р. спочатку для забезпечення потреб машин, що працюють у важких умовах Північної Америки; вони не призначались для експлуатації в інших частинах світу. Це їх тимчасові позначення, вони стануть, очевидно, новою категорією, окремою від груп GL-4, GL-5.
Обидві групи трансмісійних олив мають покращену високотемпературну стабільність і кращі мийні властивості при високій температурі, попереджають окислення і зношуваність, сумісні з ущільненнями і мідними сплавами.
Орієнтовну відповідність класів в'язкості та груп вітчизняних і зарубіжних трансмісійних олив наведено в табл. 4.24.























Таблиця 4.23
Групи трансмісійних олив за класифікацією АРІ
Позначення
Умови
експлуатації оливи
Тип передачі
Концентрація присадок, %

GL-1



GL-2
GL-3


GL-4

GL-5
GL-6*


PG-1




PG-2
Легкі



Середні
Середні


Від легких до
жорстких
Жорсткі
Дуже
жорсткі

Жорсткі




Жорсткі
Спірально конічні, черв'ячні передачі, коробки передач (КП) з ручним перемиканням
Черв'ячні передачі Спірально конічні передачі, КП з ручним перемиканням
Гіпоїдні передачі, КП з ручним перемиканням Гіпоїдні.
Гіпоїдні, максимальний рівень експлуатаційних властивостей
КП з ручним перемиканням вантажних автомобілів і автобусів, що працюють в умовах Півночі
Спірально-конічні і гіпоїдні передачі вантажних автомобілів і автобусів, що працюють в умовах Півночі



-
1,5


2,7

4
6,5


10






























_________________
Примітка: *Використання олив цієї групи припинено.













Таблиця 4.24
Орієнтовна відповідність вітчизняних та імпортних трансмісійних олив

Клас в'язкості за стандартом
Клас в'язкості за SAE
Група за стандартом
Група за АРІ

9
12
18
34
75W
80W, 85W
90
140
ТМ-1
ТМ-2
ТМ-3
ТМ-4
ТМ-5
-
-
-
GL-1
GL-2
GL-3
GL-4
GL-5
GL-6
PG-1
PG-2













На території України краще застосовувати трансмісійні оливи класів 80W і 85W взимку, 90 - влітку, 80W-90 і 85W-90 всесезонно; оливи, які відповідають вимогам груп GL-3 і GL-4 в коробках передач, а групи GL-5 в задніх мостах.
4.4.3. Оливи для гідромеханічних передач і об'єднаних трансмісій
Гідравлічні передачі поділяють на гідродинамічні їй гідрооб'ємні. У перших (гідромуфти, автоматичні гідромеханічні коробки передач) енергія передається від ведучої частини до веденої за рахунок швидкісного напору рідини при великій її витраті та низькому тиску, у других (гідрооб'ємні трансмісії) за рахунок високого тиску при порівняно малій витраті робочої рідини. Враховуючи особливості роботи цих передач, для кожного виду призначені відповідні гідравлічні оливи.
Для гідродинамічних передач призначена олива марки "А" (МГ-32-В). Це загущена олива з високим індексом в'язкості, має хороші в'язкісно-температурні властивості, що дозволяє їй працювати як при високих, так і при низьких температурах. Може застосовуватися як всесезонна. Олива містить різні присадки, які забезпечують задовільні протизношувальні, проти-окисні, антикорозійні властивості та низьку температуру застигання.
Для гідрооб'ємних передач автотракторної та самохідної сільськогосподарської техніки застосовують оливу марки "Р", оливи МГТ, ЭШ, МГ-30, МГЕ-46В (МГ-30у), МГ-32-В(з).
Оливу марки "Р" (МГ-22-В) виготовляють на основі веретенної оливи АУ з малосірчистої нафти з протизношувальною, протиокисною, мийною та протипінною присадками. Вона забезпечує надійну роботу гідросистем без підігріву до температури мінус 35 °С. Оптимальний температурний режим роботи 50-60 °С. Допустима короткочасна температура до 125 °С. Застосовується, головним чином, у гідрооб'ємних системах автомобілів.
Олива МГТ (МГ-7-В) дистилятна олива глибокої селективної очистки і глибокої депарафінізації, загущена полімерною присадкою, з додаванням присадок, які забезпечують високий рівень протиокисних, протизношувальних, антифрикційних, антикорозійних і протипінних властивостей. Призначена для експлуатації у гідромеханічних коробках передач і гідросистемах начіпного обладнання при температурі навколишнього середовища від плюс 50 до мінус 50 °С.
Олива ЗШ (МГ-32-А) є добре очищеною та глибокопарафінізованою фракцією, до складу якої введені в'язкісна й депресорна присадки. Застосовують як робочу рідину в гідравлічних системах крокуючих екскаваторів та інших аналогічних машинах. Добре працює в межах температур від мінус 45 °С до плюс 100 °С.
Олива МГ-30 (МГ-46-Б) нафтова дистилятна речовина селективної очистки з протиокисною, депресорною й протипін-ною присадками. Призначена для гідравлічних систем сільськогосподарських, будівельних, дорожніх, підйомно-транспортних та інших машин, що мають об'ємний гідропривод і гідро-керування з робочим тиском до 25 МПа. Працює в межах температур від мінус 20 °С до плюс 75 °С.
Оливу МГЕ-46В (МГ-30у) (МГ-46-В) виготовляють на основі селективно очищених індустріальних олив з протиокисною, протизношувальною, депресорною й протипінною присадками. Призначена для використання в гідрооб'ємних передачах сільськогосподарської техніки, що використовується при тиску до 35 МПа (короткочасно до 42 МПа). Ефективно працює в межах температур від мінус 10 °С до плюс 80 °С.
Оливу МГ-32-В(з) готують на основі оливи ВМГЗ з композицією присадок. Призначена для об'ємного гідроприводу кормозбирального комплексу "Полісся" й інших сільськогосподарських машин. Працює в інтервалі температур від мінус 30 °С до 80 °С.
У зарубіжній практиці рідини для гідродинамічних передач маркуються абревіатурою ATF (Automatic Transmission Fluid). їх, як правило, фарбують у червоний колір, щоб відрізнялись від інших. Найбільшого поширення набули гідравлічні рідини фірм General Motors і Ford такі як:
ATF відповідає специфікації Dexron В фірми General Motors
ATF-E відповідає специфікації Dexron II Е General Motors
ATF-D відповідає специфікації Dexron II D General Motors
ATF-Ш відповідає специфікації Dexron III General Motors
ATF-M відповідає специфікації Mercon фірми Ford Motor. Споживачам потрібно знати, що рідини фірм General Motors і Ford відрізняються коефіцієнтами тертя. Фірма Ford віддає перевагу коефіцієнту тертя, який збільшується зі зменшенням швидкості ковзання, а фірма General Motors вимагає зменшення коефіцієнта тертя в цьому випадку. Помилки у застосуванні можуть впливати на процес зміни передач і, в найгіршому випадку, руйнувати трансмісії.
У конструкціях сучасної сільськогосподарської техніки нерідко елементи трансмісії, а іноді і вся трансмісія об'єднана з гідравлічною системою, для роботи яких необхідні трансмісійно-гідравлічні рідини. За рубежем для позначення таких рідин використовують абревіатуру THF (Transmission Hydraulic Fluid). Виробниками розроблені й універсальні оливи, які відповідають вимогам як моторних олив, так і олив категорії THF. Вони одержали назву STOU (Super Tractor Oil Universal). Сьогодні ще немає загальноприйнятого маркування олив цих категорій, тому фірми-виготовлювачі техніки, де застосовуються ці категорії олив, розробляють свої власні специфікації відповідності олив категоріям THF і STOU (табл. 4.25).
Таблиця 4.25
Специфікації відомих виробників сільськогосподарської техніки для олив категорій THF і STOU
Фірма
THF
STOU

Massey Ferguson Ford
John Deere
Case
MF1135, MF1127
M2C 86A, M2C 134 B/C
J20C, J20D
MS1207
MF1144, MF1139 M2C 159C
J27A
-

Роботи по виготовленню олив категорій THF і STOU для сільськогосподарської техніки в нашій країні ще тільки розпочинаються.












4.5. Оливи для гідравлічних систем
4.5.1. Загальні вимоги і властивості
Гідравлічні системи використовуються дуже широко на різній сільськогосподарській техніці. Гідравлічні оливи виконують функцію робочого тіла, оскільки практично не стискуються, захищають поверхні від зношуваності, корозії тощо.
Умови роботи також специфічні:
- високі тиски;
- високі швидкості ковзання;
- порівнянно невисокі робочі температури.
Тому оливи повинні мати відповідні властивості:
- низьку температуру застигання;
- невисоку в'язкість, щоб забезпечувати необхідну швидкість спрацьовування пристрою, достатню для забезпечення ущільнення;
- добре змащувати і не руйнувати деталі ущільнень.

4.5.2. Вітчизняна та зарубіжна класифікації й асортимент
Позначення мінеральних гідравлічних олив, які застосовуються в гідросистемах рухомої наземної, судноплавної та іншої техніки, що експлуатується на відкритому повітрі, здійснюється в Україні відповідно до ГОСТ 17479.3-85 (стандарт не поширюється на гідравлічні оливи промислового обладнання).
Відповідно до цього стандарту, позначення гідравлічних олив складається з трьох груп знаків: перша літери МГ (мінеральна гідравлічна); друга цифри, характеризують клас кінематичної в'язкості; третя літерами, вказує на належність оливи до групи за експлуатаційними властивостями та рекомендовану сферу застосування. Після основних можуть зустрічатись додаткові позначення, що характеризують відмінні особливості оливи, наприклад, (з) олива містить в'язкісну присадку (загущена) тощо.
Згідно з ГОСТ 17479.3-85 клас в'язкості оливи залежить від величини її кінематичної в'язкості при температурі 40 °С (табл. 4.26).
Таблиця 4.26
Класи кінематичної в'язкості гідравлічних олив
Клас в'язкості
Кінематична в'язкість при температурі
40 °С, мм2/с

5
7
10
15
22
32
46
68
100
150
4,14 - 5,06
6,12 - 7,48
9,00 - 11,00
13,50 - 16,50
19,80 - 24,20
28,80 - 35,20
41,40 - 50,60
61,20 - 74,80
90,00 - 110,00
135,00 - 165,00

У залежності від експлуатаційних властивостей гідравлічні оливи поділяються на три групи А, Б і В. Рекомендована сфера застосування їх наведена в таблиці 4.27.
Таблиця 4.27
Групи гідравлічних олив за експлуатаційними властивостями та рекомендованою сферою застосування
Група
Склад
Рекомендована сфера застосування

А




Б




В
Мінеральні оливи без присадок



Мінеральні оливи з протиокисними та антикорозійними присадками

Мінеральні оливи з протиокисними, антикорозійними та протизношувальними
присадками
Гідросистеми з шестеренними, поршневими насосами, що працюють при тиску менше 15 МПа і температурі оливи в системі не вище 80 °С.
Гідросистеми з насосами всіх типів, що працюють при тиску менше 25 МПа і температурі оливи в системі не вище 90 °С.

Гідросистеми з насосами всіх типів, що працюють при тиску вище 25 МПа і температурі оливи в системі вище 90 °С.

До олив всіх груп можуть бути введені в'язкісні та протилінні присадки.
Останнім часом перед стандартним позначенням оливи зустрічається фірмова назва нафтопродукту: ГАЛОЛ, Славол, ЛЕОЛ, АЗМОЛ тощо.
Одні і ті ж оливи можуть мати різні позначення як за стандартом, так і за нормативно-технічною документацією на нафтопродукт, що може ускладнювати їх вибір. У таблиці 4.28 наведено відповідність між цими позначеннями.
У таблицю, крім чисто гідравлічних, включені оливи марок "А", "Р", МГТ, які віднесені до категорії трансмісійних олив для гідромеханічних передач.
Однак із-за високого індексу в'язкості, добрих низькотемпературних і експлуатаційних властивостей та внаслідок відсутності гідравлічних олив такого рівня в'язкості їх можна також застосовувати в гідрооб'ємних передачах і гідросистемах начіпного обладнання наземної техніки.
За рубежем найбільш поширене позначення гідравлічних рідин за системами міжнародної організації зі стандартизації (ISO), відповідно до яких рідини поділяються на класи (рівні) за кінематичною в'язкістю (ISO 3448) і групи за експлуатаційними властивостями (ISO 6743/4).









Таблиця 4.28
Відповідність позначення гідравлічних олив за стандартом і НТД
Стандарт
НТД

МГ-22-А
МГ-32-А
МГ-32-А
МГ-5-Б
МГ-5-Б
МГ-7-Б
МГ-10-Б
МГ-15-Б
МГ-22-Б
МГ-46-Б
МГ-150-Б
МГ-7-В
МГ-15-В
МГ-15-В
МГ-22-В
МГ-32-В
МГ-46-В
АУ
ЭШ (ГОСТ 10363-75)
МОВС (ГОСТ 5660-51)
МГЕ-4А (ОСТ 38 01281-82)
ЛЗ-МГ-2 (ТУ 38 101328-81)
РМ
РМЦ
АМГ-10
АУП
МГ-30
ГЖД-140
МГТ (ТУ38.1011103-87)
ВГМЗ (ТУ 38 101479-74)
МГЕ-10А(ТУ38 101572-75)
"Р" (ТУ 38.1011282-89)
"А" ТУ 38.1011282-89
МГЕ-46В (МГ-30у) (ТУ 38 001347-83)

Класифікація ISO 3448 передбачає 18 класів в'язкості при температурі 40 °С (табл. 4.29). Кожен клас позначається цілим числом, близьким до середнього показника кінематичної в'язкості. Десять класів в'язкості (від 5 до 150) вітчизняних гідравлічних олив за ГОСТ 17479.3-85 практично співпадають з класами в'язкості за ISO (див. табл. 4.26).





















Таблиця 4.29
Класи кінематичної в'язкості гідравлічних рідин за ISO
Клас в'язкості
Кінематична
в'язкість при
температурі
40 °С, мм2/с
Клас в'язкості
Кінематична
в'язкість при
температурі
40 °С, мм2/с

ISO VG 2
ISO VG 3
ISO VG 5
ISO VG 7
ISO VG 10
ISO VG 15
ISO VG 2
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
У позначенні груп за експлуатаційними властивостями відповідно до ISO 6074/4 застосовують такі основні символи і коди:
Н символ сімейства гідравлічних олив (рідин);
НН очищені мінеральні оливи без присадок;
HL очищені мінеральні оливи з протиокисними і антикорозійними присадками;
НМ оливи HL з покращеними протизношувальними властивостями;
HR оливи HL з в'язкісними присадками, що покращують її індекс в'язкості;
HV оливи НМ з присадками, які покращують її індекс в'язкості;
HG оливи НМ з протискачковими властивостями, які забезпечують рівномірний рух робочих механізмів з малою швидкістю та великим зусиллям;
HEPG рідини на основі полігліколей;
HETG рідини на основі рослинної (найчастіше ріпакової) олії.
Відповідність груп за експлуатаційними властивостями до ГОСТ 17479.3-85 і класифікації ISO наведено в табл. 4.30.
Зважаючи на те, що не всі іноземні фірми-виробники вказують групу гідравлічних олив за експлуатаційними властивостями, необхідно ретельно знайомитись з рекомендаціями по їх застосуванню.
З великого асортименту (більше 20 марок) олив для гідравлічних систем, що випускаються вітчизняною нафтопереробною промисловістю, в сільському господарстві, здебільшого, використовують такі:
Таблиця 4.30
Орієнтовна відповідність груп вітчизняних і зарубіжних гідравлічних олив за експлуатаційними властивостями
Стандарт
ISO

А
Б
В
-
В(з)
-
НН
HL
НМ
HR HV
HG











Оливу ВМГЗ (МГ-15-В) виробляють на глибокоочищеній, малов'язкій, низькозастигаючій нафтовій основі з в'язкіс-ною присадкою. Експлуатаційні властивості ЇЇ поліпшені про-тизношувальною, протиокисною, антикорозійною, протипін-ною й депресорною присадками. Застосовують як зимовий сорт для гідравлічних систем автотракторної техніки при робочих температурах оливи в діапазоні від мінус 50 °С до плюс 70 °С.
Оливу веретенну АУ(МГ-22-А), що є добре очищеним продуктом з низькою температурою застигання. Виробляють її з мало-парафінових нафт нафтенової основи без використання процесу депарафінізації. При виробництві оливи з малосірчистих та сірчистих нафт вона зазнає глибокої депарафінізації. Ця олива забезпечує роботоздатність гідроприводів при температурах від мінус 30 °С до плюс 90 °С.
Оливу АУТІ (МГ-22-Б), яка має високі антикорозійні й про-тиокисні властивості, в її склад вводять до 2 % присадок. Олива забезпечує роботу гідросистем при температурах від мінус 35 °С до плюс 125 °С.



4.5.3. Гальмівні рідини
Гальмівні рідини є особливою групою рідких робочих середовищ для гідравлічних систем транспортних засобів. Від їх якості залежать не лише довговічність та надійність гідропривода гальм, а й безпека експлуатації машин. Фізико-хімічні та експлуатаційні властивості рідин повинні відповідати умовам роботи гальмівних систем.
Перш за все, такі рідини мають бути здатними при зусиллі, що докладає водій транспортного засобу, прокачуватися зі швидкістю (в екстренних умовах долі секунд), що забезпечує необхідну інтенсивність гальмування. Для цього речовина повинна мати добрі в'язкісно-температурні властивості.
Важливою експлуатаційною характеристикою, що визначає граничнодопустиму робочу температуру гідропривода гальм, є температура кипіння гальмівної рідини. Для більшої частини сучасних рідин цей показник в процесі експлуатації знижується через високу їх гігроскопічність. Обводнення рідин відбувається, головним чином, внаслідок конденсації води з повітря. Закипання та утворення парових пробок у системі недопустимо, тому що при цьому порушується найперша умова надійної роботи привода нестискання гальмівної рідини. Тому поряд з температурою "сухої" гальмівної рідини визначають температуру кипіння "зволоженої", яка містить 3,5 % води.
Згідно з вимогами міжнародних стандартів, температура кипіння "сухої" і "зволоженої" гальмівної рідини повинна бути відповідно не менш 205 °С і 140 °С для автомобілів, що експлуатуються в звичайних умовах; і не менше 230 °С та 155 °С в умовах підвищених швидкостей або з частими й інтенсивними гальмуваннями.
Зростаючий вміст вологи збільшує також "агресивність" впливу рідини на металеві поверхні. Тому сучасні гальмівні рідини повинні характеризуватися високими протикорозійними властивостями щодо чорних і кольорових металів.
Для забезпечення надійної герметичності гідропривода гальмівної системи рідини мають бути інертними по відношенню до гумових та інших ущільнювальних матеріалів. З цією метою стандартами й технічними умовами для оцінки якості гальмівних рідин передбачені випробування на набухання гуми.
Підібрати рідину, яка б ідеально задовольняла потреби, дуже важко. Тому гальмівні рідини, як правило, підбираються з компонентів, щоб забезпечити указаний комплекс вимог.
В основному гальмівні рідини одержують на базі рослинних олій (найчастіше рицинової) або гліколей (двоатомних спиртів). При використанні рослинних олій неодмінною складовою гальмівної рідини є один із жирових спиртів, як правило, бутанол. З метою економії натуральних жирів у деяких рецептурах гальмівних рідин замість рицинової олії для забезпечення необхідного рівня в'язкості, вводять в'язкісні присадки.
Нині промисловість випускає декілька видів гальмівних рідин (табл. 4.31).
Рідина БСК (ТУ 6-10-1533-75) суміш бутилового спирту і рицинової олії, має хороші мастильні, але невисокі в'язкісно-температурні властивості. Добре експлуатується в межах температур від мінус 20 до 115 °С, застосовується, в основному, на старих моделях автомобілів.
Рідина "Нева" (ТУ 6-01-1163-78) - це композиція з 51-59 % етилкарболіту, 31-34 % діолів, 5 % ефірів карболіту і 13,5 % суміші гліколів. Містить загусник та антикорозійні присадки. Роботоздатна при температурах від 190 °С до мінус 40-45 °С. Застосовується в гідроприводі гальм і зчеплень вантажних і легкових автомобілів (крім ГАЗ-24 випуску до 1985 року із-за несумісності з гумовими ущільненнями).
Рідина ГТЖ-22М (ТУ 6-01-787-86) виготовлена на гліколевій основі. Містить 65 % діетиленгліколю, 32 % етилкарбітолю і 3 % етилцелозольву з антикорозійними присадками. За основними показниками наближена до "Неви", але має гірші антикорозійні і в'язкісно-температурні властивості, тому непридатна для гальмівних систем з дисковими гальмами. Рекомендується для застосування на автомобілях ЛуАЗ і вантажних автомобілях ТАЗ.








Таблиця 4.31
Характеристика гальмівних рідин
Показники
БСК
"Нева"
"Томь"
"Роса"

Зовнішній вигляд









В'язкість
кінематична,
(мм2/с), при
температурі:
мінус 40 °С,
не більше
50 °С, не менше
100 °С, не менше
Температура
кипіння,
(°С), не нижче
Температура
кипіння
"зволоженої"
рідини, (°С),
не нижче
Набухання гуми, (%)
Водневий
показник, (рН)
Прозора
однорідна
рідина
червоного
кольору
без осаду і
механічних
домішок







2500
9
-


115




-
5-10

7-11,5
Прозора однорідна
Рідина від світло-жовтого до жовтого кольору, без осаду



Прозора однорідна рідина від світло-жовтого до світло-коричневого кольору без осаду











1700
5
2


260




165
2-8

>6














1500
5
2


195




138
2-8

7-11,5
















1500
5
2


220




160
2-8

7-11,5



Рідина "Томь" (ТУ 6-01-1276-82) розроблена замість рідини "Нева". Основні компоненти концентрований гліколевий ефір, поліефір, борати; містить антикорозійні присадки. Має кращі експлуатаційні властивості ніж у "Неви", більш високу температуру кипіння (205°С). Сумісна з "Невою" при змішуванні в будь-яких співвідношеннях.
Рідина "Роса" (ТУ 6-05-221-569 84) розроблена для нових моделей легкових автомобілів, у першу чергу ВАЗ-2108. Основний компонент борвмісний поліефір; містить антикорозійні присадки. Рідина має високі значення температури кипіння (260 °С) "сухої" рідини та температури кипіння (165 °С) "зволоженої". Ці властивості забезпечують більш надійну роботу системи у важких умовах експлуатації та дозволяють збільшити термін її експлуатації. Останні модифікації „Роси": „Роса ДОТ-3", „Роса ДОТ-4", РОСДОТ-4". Гальмівна рідина "Роса" сумісна з рідинами "Томь"і "Нева".
Рідини "Нева", "Томь", "Роса" між собою сумісні, але несумісні з рідиною БСК, оскільки це призводить до розшарування суміші і втрати необхідних експлуатаційних властивостей.
Зарубіжними аналогами рідин "Нева" і "Томь" є рідини, які відповідають міжнародній класифікації ДОТ-3, мають температуру кипіння більше 205 °С, а для рідини "Роса" рідини ДОТ-4 з температурою кипіння вище 230 °С.
Властивості гальмівних рідин для імпортної техніки регламентуються різними специфікаціями (SAE* 1703, DOT**3, DOT4, DOT5, ISO*** 4925). Специфікації аналогічні, відрізняються тільки значеннями низькотемпературної в'язкості та мінімальною температурою кипіння після зволоження (табл. 4.32).
Споживачам потрібно знати, що різні гальмівні рідини не можна змішувати.
Таблиця 4.32
Вимоги різних специфікацій до основних показників гальмівних рідин
Показник
SAEJ1703
DOT3
DOT4
DOT5.1
ISO 4925

В'язкість, (мм2/с), при температурі: мінус 40 °С,
не більше: Температура кипіння, (°С), не нижче:
без вологи
за наявності вологи



1800



205
140



1500



205
140



1800



230
155



900



260
180



1500



205
140

*SAE Товариство автомобільних інженерів США.
**DOT Міністерство транспорту США (FMVSS 116 федеральний
стандарт безпеки транспорту).
***ISO Міжнародні стандарти.
Для кожної гальмівної системи призначена відповідна гальмівна рідина, сумісна з гумовими і металевими деталями, що контактують з нею.


4.5.4. Амортизаційні рідини
Умови експлуатації рідини (оливи) в гідравлічних амортизаторах істотно відрізняються від умов її використання у звичайних гідросистемах. Під час роботи амортизатора олива під тиском 8-12 МПа надходить через вузькі канали від камери навантаження до компенсаційної камери. При цьому, залежно від атмосферних умов, температура оливи зростає до 60-100 °С, а в деяких випадках до 150 °С.
З іншого боку, амортизаційні рідини повинні забезпечувати роботоздатність амортизаторів при низьких температурах навколишнього середовища, що вимагає застосування малов'язких олив з добрими низькотемпературними властивостями й високим індексом в'язкості.
Крім того, рідини повинні мати надійні змащувальні й антикорозійні властивості, бути хімічно стабільними й не утворювати парових пробок.
Найбільше розповсюдження в амортизаторах автотракторної техніки одержали рідини АЖ- 12Т, МГП-10, МГП-12, АЖ-170 (табл. 4. 33).
Рідина амортизаційна АЖ-12Т (ГОСТ 23008-78) суміш малов'язкої мінеральної оливи глибокої селективної очистки з сірчистої сировини й поліетилсилоксановою рідиною з протизношувальними та протиокисними присадками. Роботоздат-на при підвищених (до 90 °С) температурі й тиску, має добру термічну й механічну стабільність. Застосовується в амортизаторах вантажних автомобілів, які мають ущільнення зі стійкої до дії нафтопродуктів гуми.
Рідина амортизаційна МГП-10 (ОСТ 38154-74) суміш малов'язкої низькозастигаючої нафтової оливи й полісилоксано-вої рідини з додаванням кашалотового жиру, полімерної депресорної, протиокисної та протипінної присадок. Застосовується на легкових автомобілях типу "Жигулі" та їм подібних.
Однак використання рідини МГП-10 на передньопривод-них автомобілях викликає підвищену зношуваність телескопічних стояків, тому для них було розроблено нову рідину МГП-12 з покращеними протизношувальними властивостями.
Таблиця 4.33
Характеристика рідин для амортизаторів
Показник

АЖ-12Т

МГП-10

МГП-12

АЖ-170


Зовнішній вигляд

Густина при 20 °С, (кг/м3)
В'язкість, (мм2/с) при температурі, 50 °С, не менше 100 °С, не менше Температура,
(° С):
застигання,
не вище
спалаху,
не нижче
Прозора рідина від світло-жовтого до світло-коричневого кольору



-


12
3,6



-52 

165

930


10
-



-40 

145

920


11
3,9



-43 

140

-


170-190
-



-60

245

Рідина амортизаційна АЖ-170 дуже високої якості і являє собою композицію поліетилсилоксанів зі старанно очищенною оливою. Високі експлуатаційні властивості дозволяють застосовувати її в амортизаторах, що працюють при температурах від-60 до 130° С .
У виробничих умовах допускається виготовлення амортизаційної рідини шляхом змішування однакової кількості трансформаторної та турбінної олив.
Зарубіжними аналогами вітчизняних амортизаційних рідин можуть бути: фірми Shell Aeroshell Fluid 1, фірми ВР ВР Aero Hydraulik 2, Esso - Aviation Utility Oil, DEF2901A.







Контрольні (тестові) питання
1. Що означають літери в позначенні олив ТМ-3-18, де ці оливи застосовують?
2. Що означають числа в позначенні трансмісійних олив за ГОСТ 17479.2-85?
3. Як позначаються оливи призначені для застосування у механічних трансмісіях?
4. Що означають літери в позначенні гідравлічної оливи за ГОСТ 17479.3-85?
5. Що означає число в позначенні гідравлічної оливи за ГОСТ 17479.3-85?
6. Як позначаються оливи, призначені для застосування в гідравлічних (гідрооб'ємних і гідродинамічних) передачах?
7. Які рідини називають гальмівними, їх асортимент?
8. Які рідини називають амортизаційними, їх асортимент?




































4.6. Оливи індустріальні та іншого призначення
4.6.1. Індустріальні оливи
Індустріальні оливи призначені для змащування промислового обладнання, роботи в його гідравлічних системах. У сільському господарстві використовуються порівняно не широко (ремонтні майстерні, пункти технічного обслуговування тощо), але нове позначення індустріальних олив фахівці з експлуатації техніки повинні знати, оскільки ті оливи широко застосовуються в сільськогосподарській техніці як замінники гідравлічних.
Індустріальні оливи являють собою великий асортимент мастильних матеріалів, призначених для зменшення тертя, зношування й запобігання задирам тертьових поверхонь різноманітних машин та механізмів промислового обладнання: метало- та деревообробних верстатів, пресів, контрольно-вимірювальних приладів, насосів гідросистем тощо. Змащувальні вузли та деталі залежно від обладнання, де застосовуються, значно відрізняються умовами роботи, температурними, навантажувальними та іншими характеристиками.
З метою уніфікації існуючого асортименту індустріальних олив передбачена єдина система класифікації їх та позначення (ГОСТ 17479.4-87). Вона враховує міжнародні класифікації індустріальних олив за призначенням (ISO 6743/0-81 та ISO 3495-79) та в'язкістю (ISO 3448-75).
Відповідно до ГОСТ 17479.4-87 позначення індустріальних олив складається з 4-х груп знаків: перша літера И (індустріальна);
- друга великі літери, призначення оливи;
- третя великі літери, група за експлуатаційними властивостями (склад і рекомендована сфера використання);
- четверта цифрами, клас кінематичної в'язкості.
У залежності від призначення та експлуатаційних властивостей оливи поділяються на групи Л, Г, Н, Т (табл. 4.34) і підгрупи А, В, С, Д, Е (табл. 4.35).
Таблиця 4.34
Групи індустріальних олив
Група оливи
Рекомендована сфера призначення

Л
Г
Н
Т
Легко навантажені вузли (шпинделі, підшипники)
Гідравлічні системи
Направляючі ковзання
Важконавантажені вузли (зубчасті передачі)


Таблиця 4.35
Підгрупи індустріальних олив
Підгрупа оливи
Склад оливи
Рекомендована сфера застосування

А




В
Мінеральні оливи без присадок



Мінеральні оливи з протиокисними і
Машини і механізми промислового обладнання, умови експлуатації яких не пред'являють особливих вимог до протиокисних і антикорозійних властивостей олив
Машини і механізми промислового обладнання,

Продовження табл. 4.35
Підгрупа оливи
Склад оливи
Рекомендована сфера застосування





С







Д






Е
антикорозійними
Присадками


Мінеральні оливи з протиокисними, антикорозійними і протизношувальними
Присадками



Мінеральні оливи з
протиокисними,
антикорозійними,
протизношувальними
і протизадирними
Присадками

Мінеральні оливи з протиокисними, адге-зійними, протизношувальними, протизадирними і протис-качковими присадками
умови експлуатації яких пред'являють підвищені вимоги до протиокисних і антикорозійних властивостей олив
Машини і обладнання промислового обладнання, які містять антифрикційні сплави кольорових металів, умови експлуатації яких пред'являють підвищені вимоги до протиокисних, антикорозійних і протизношувальних властивостей олив
Машини і механізми промислового обладнання, умови експлуатації яких пред'являють підвищені вимоги до протиокисних, антикорозійних, протизношувальних і протизадирних властивостей олив

Машини і механізми промислового обладнання, умови експлуатації яких пред'являють підвищені вимоги до протиокисних, адгезійних, протизношувальних, протизадирних і протискачкових властивостей олив

У залежності від кінематичної в'язкості при температурі 40 °С індустріальні оливи поділяються на класи (табл. 4.36).
Таблиця 4.36
Класи в'язкості індустріальних олив
Клас в'язкості
Кінематична в'язкість при температурі 40° С, мм2/с
Клас в'язкості
кінематична в'язкість
при температурі
40° С, мм2/с

2
3
5
7
10
15
22
32
46
1,9-2,5
3,0-3,5
4,0-5,0
6,0-8,0
9,0-11,0
13,0-17,0
19,0-25,0
29,0-35,0
41,0-51,0
68
100
150
220
320
460
680
1000
1500
61,0-75,0
90,0-110,0
135-165
198-242
288-352
414-506
612-748
900-1100
1350-1650

Наприклад, з позначення оливи И-Г-А-32 з'ясовуємо, що вона індустріальна (И), призначена для гідравлічних систем (Г), не містить присадок (А), належить до 32 класу в'язкості.
Асортимент індустріальних мастил включає більше 90 найменувань. Відповідність позначення основних індустріальних олив для гідравлічних систем за стандартом і діючою НТД наведено в таблиці 4.37.
Таблиця 4.37
Відповідність позначення індустріальних олив за стандартом і діючою НТД для найбільш розповсюджених у сільськогосподарському виробництві олив
Стандартом
НТД

И-Л-А-7
И-Л-А-10
И-Л-А-22
И-Г-А-32
И-Г-А-46
И-Г-А-68
И-Г-С-32
И-Г-С-46
И-Г-С-68
И-Г-В-46
И-5А
И-8А
И-12А
И-20А
И-ЗОА
И-40А, И-50А
ИГП-18
ИГП-30
ИГП-38, ИГП-49
ВНИИНП-403

Оливи И-Л-А-7 (И-5А) і И-Л-А-10 (И-8А) - дистилятні, з малосірчистих нафт кислотно-лужної очистки та з сірчистих нафт селективної очистки. Застосовують для змащування найбільш розповсюджених високошвидкісних вузлів та механізмів, замаслювання волокон і у виробництві олив різного призначення. Використовують також у гідравлічних системах різноманітних будівельних машин.
Олива И-Л-А-22 (И-І2А) дистилятна, з сірчистих нафт селективної очистки або мало сірчистих кислотно-лужної. Служить для змащування шпинделів металорізальних верстатів, що працюють із частотою обертання до 5 тис. хв-1; підшипників малопотужних електродвигунів з кільцевою системою змащування. Застосовують у гідросистемах верстатів і деяких сільськогосподарських машин. Використовують також для виготовлення олив з присадками та мастил.
Оливи, що використовуються як робочі рідини для гідравлічних систем металорізальних верстатів, автоматичних ліній, пресового та іншого промислового обладнання, належать до окремої групи, яка включає такі марки олив.
Оливи И-Г-А-32 (И-20А), И-Г-А-46 (И-ЗОА), И-Г-А-68 (И-40А. И-50А), що застосовують як робочі рідини в гідравлічних системах верстатного обладнання, для змащування легко- та середньонавантажених зубчастих передач, пресів, напрямних кочення та ковзання верстатів й інших механізмів, де не потрібні спеціальні оливи.
У зв'язку із застосуванням у гідравлічних системах сучасного промислового обладнання фільтрів тонкої очистки вказані оливи замінюють легованими мастильними матеріалами, що відповідають їм за в'язкістю.
Оливи И-Г-С-32 (ИГП-18), И-Г-С-46 (ИГП-30), И-Г-С-68 (ИГП-38, ИГП-49), які призначені для гідравлічних систем верстатів, автоматичних ліній, пресів. Використовують їх також для змащування високошвидкісних коробок передач, мало-та середньонавантажених редукторів і черв'ячних передач, варіаторів, електромагнітних і зубчастих муфт та інших вузлів і механізмів із збільшеним у 2-4 рази терміном заміни. При необхідності можуть застосовуватися у гідравлічних системах сільськогосподарської техніки.
Олива И-Г-В-46 (ВНИИНП-403) дистилятна із сірчистих і мало сірчистих нафт, що містить антикорозійну, протиокисну і протипінну присадки. Застосовується як робоча рідина для гідрооб'ємного приводу металорізальних верстатів, автоматичних ліній, а також у циркуляційних системах змащування верстатів та інших механізмів.
Оливи И-Г-Д-32(з) (ИГП-20, ТУ 38.101788-79), И-Г-Д-68 (ТУ 38.1011163-88), И-Г-Д-68(з) (ТУ 38.4015801-90) - глибоко-очищені нафтові оливи, які містять протиокисні, антикорозійні, протизношувальні, протизадирні, протипінні та в'язкісні присадки. Ця група індустріальних олив призначена для гідравлічних систем промислового обладнання.
Олива И-Г-С-32 (д) (И-Г-С(д), ТУ 0253-001-00151911-93) -нафтова олива глибокої селективної очистки з протиокисною, протизношувальною, детергентною і деемульгуючою присадками; призначена для застосування в гідравлічних системах верстатів, автоматичних ліній, пресів та іншого сучасного вітчизняного й імпортного обладнання, що працює у звичайному і жорсткому режимах, а також в умовах обводнення.
И-ГН-Е-32, И-ГН-Е-68 (ТУ 38.1011161-88), И-ГН-Е-32(ф), И-ГН-Е-68(ф) (ТУ 0253-006-00151911-94) - універсальні оливи.
Оливи И-ГН-Е являють собою нафтові оливи глибокої селективної очистки з сірчистої нафти з протиокисною, протис-качковою, протиіржавною, протизадирною, депресорною і протипінною присадками. Призначені для використання в гідросистемах і для змащування напрямних ковзання металорізальних верстатів.
Оливи И-ГН-Е(ф) подібні за складом до олив И-ГН-Е, але містять детергентно-диспергувальну присадку і мають кращу фільтрувальну властивість. Призначені для застосування в гідросистемах і одночасно для змащування напрямних ковзання прецизійних верстатів, переважно з числовим управлінням.
























4.6.2. Циліндрові оливи
Для змащування гарячих деталей парових машин (золотники, золотникові й циліндрові втулки, золотникові й поршневі кільця, штоки та інші рухомі частини) застосовують спеціальні циліндрові оливи. Олива в парових машинах або додається до робочої пари й розпилюється нею, або безпосередньо подається на стінки циліндра за допомогою лубрикаторів. Циліндрові ОЛИВИ, потрапляючи на поверхні, мають добре розпилюватися, рішюмірно розподілятися на поверхнях тертя й не утворювати нагару, тобто бути стійкими проти окислення киснем повітря при високих температурах. Крім того, вони не повинні викликати корозію металевих поверхонь, мають забезпечувати плинність при низьких температурах.
Циліндри парових машин, на відміну від двигунів внутрішнього згоряння, не охолоджуються, тому оливи в парових машинах працюють при високих температурах за допомогою пари з різними фізичними параметрами. Розрізняють дві основні групи олив для парових машин (табл. 4.38):
оливи циліндрові легкі 11 та 24 (ОСТ 38 018575) для машин, що працюють за допомогою насиченої пари;
оливи циліндрові важкі 38 та 52 (ГОСТ 641178) для машин, що працюють з перегрітою парою.
Вимоги до в'язкості й температури спалаху як до непрямих показників, що характеризують випарність, залежать від робочої температури й тиску пари. Чим вище температура, тим відповідно потрібні вищі в'язкість та температура спалаху. У парових машинах, що працюють з насиченою парою, олива зазнає впливу пари під тиском 1,6 МПа при температурі до 200 °С. У таких умовах вона повинна бути стійкою проти змивання конденсатом або вологою парою.
Таблиця 4.38
Основні характеристики циліндрових олив
Показник
Оливи


легкі
важкі


11
24
38
52

В'язкість при 100 °С, (мм2/с) Індекс в'язкості, не менше Температура, (°С),
спалаху у відкритому тиглі, не нижче
застигання, не вище Коксівність, (%), не більше
9-13 65


215
5
0,7
22-28 35


240 20
2,2
32-50 65


300 17 2,5
50-70 80


310
-5
2,5


Вимоги до обмеження показника коксівності в циліндрових оливах обумовлені необхідністю запобігання нагароутворення й тим самим підвищення зносу.
Залежно від потрібної в'язкості циліндрові оливи одержують з очищених дистилятів або з деасфальтованих й очищених залишкових фракцій.
Споживання циліндрових олив для змащування парових машин останнім часом помітно знижується. Однак їх можна використовувати також для змащування важконавантажених механізмів, що працюють при малих швидкостях.



4.6.3. Компресорні оливи
Компресорні оливи використовують для змащування різноманітних вузлів та деталей компресорних машин, їх охолодження, а також для поліпшення герметизації компримованого простору. Напруженість використання оливи в компресорі залежить від особливостей його конструкції, ступеня стиску й температури нагнітання. Поршневі компресори забезпечують найвищі ступені стиску, тому при їх експлуатації висувають підвищені вимоги до оливи. Температура нагнітання сучасних теплонапружених компресорів досягає 220 °С. Під час роботи компресора олива, стикаючись з нагрітим повітрям, зазнає окисну дію кисню. Тому вона повинна мати достатню термоокисну стабільність, високу температуру спалаху. Застосування нестабільних олив може викликати відкладання нагару на клапанах, поршнях, поршневих кільцях, що порушує нормальну роботу компресора. Оливи з меншою в'язкістю утворюють менше відкладень у системі нагнітання.
Від в'язкості залежать також втрати енергії на тертя, зношуваність тертьових деталей, ущільнення поршневих кілець, швидкість запуску компресора, температура тертьових деталей.
Оливи для повітряних компресорів одержують у вузькому діапазоні температур кипіння з нафтенової нафти у вигляді вакуумних дистилятів, ретельно очищених від асфальтенів та інших нестабільних компонентів. Оливи для компресорів невеликої продуктивності не містять присадок. При використанні в теплонапружених поршневих компресорах оливи містять протиокисні, антикорозійні, мийні та інші присадки.
Класифікація компресорних олив передбачає розподіл їх на 4 групи залежно від умов застосування й температури нагнітання:
1 помірний режим роботи при температурі нагнітання
·, 160 °С;
2 те ж, при температурі нагнітання
· 180 °С;
3 важкі умови роботи при температурі нагнітання
· 200 °С;
4 компресори високого тиску при важких умовах роботи й температурі нагнітання > 200 °С.
Відповідно до класифікації в маркуванні олив літера "К" означає приналежність до компресорних олив. Цифра після "К" (за винятком першої групи), вказує групу олив, і наступна після дефіса цифра характеризує кінематичну в'язкість при 100 °С.
Приклад позначень:
К-12 олива компресорна, першої групи з класом в'язкості 12 при 100 °С;
Основні фізико-хімічні властивості та застосування компресорних олив наведені в табл. 4.39.













4.6.4. Оливи для компресорів холодильних машин
У холодильних машинах оливи застосовують для змащування вузлів тертя компресорів, що перекачують холодоагенти аміак, диоксид вуглецю, галогенопохідні (фреони) та ін. Окрім змащення, вони також відводять тепло від тертьових поверхонь та ущільнюють компресійну камеру. Діапазон застосування олив для компресорів холодильних машин дуже широкий: від невеликих холодильників з постійним завантаженням холодоагенту на весь термін служби до холодильників промислових установок.
До олив для холодильних компресорів висувають специфічні вимоги, обумовлені безперервним контактом тих з холодоагентом й постійною зміною температури та тиску середовища. У таких умовах експлуатації особливе значення має хімічна стабільність оливи в суміші з холодоагентом та розчинність її при низьких температурах. Зокрема, оливи для перспективних низькотемпературних холодильних машин повинні розчинятись у таких холодоагентах, як R12 та R22 при температурах -50 °С, -60 °С у кількості, що відповідає виносу оливи у випарнику (приблизно 10 %). Компресори холодильних машин працюють без доступу повітря, тому окисні процеси в оливі незначні. Однак термічні навантаження на оливу досягають великих значень. При стиску холодоагенту температура оливи в камері стиснення може досягати 160 °С та вище, тому речовина повинна мати достатньо високу в'язкість. У той же час, враховуючи ймовірність потрапляння оливи у випарник, підвищені вимоги висувають до низькотемпературних властивостей системи оливахолодоагент.


























Таблиця 4.39

Марка оливи
Кінематична
в'язкість при 100 °С,
мм2/с
Індекс в'язкості
Температура, °С

Кислотне число, мг КОН/г,
не більше
Сфера застосування




спалаху,
не нижче
застигання, не вище



К-12 (ГОСТ 1861-73)
11-14

216
-25
0,15
Поршневі компресори низького і середнього тиску (до 4 МПа) при температурі навколишнього повітря
до -25 °С

К-19 (ГОСТ 1861-73)
17-21
-
245
-5
0,10
Поршневі компресори середнього і високого тиску

КС-19 (ГОСТ 9243-75)
18-22
92
260
-15
0,02
Те ж

К-28 (ОСТ 38 012282-82)
26-30
80
275
-10
0,04
Багатоступінчасті поршневі компресори високого тиску, в тому числі для повітряно-розподільних установок

К-3-10
(ТУ 38
401724-88)
8,8-10,5
90
205
-10
0,2
Поршневі теплонапружені компресори, а також ротаційні компресори, де необхідні змащувальні властивості

Характеристика компресорних олив

При низьких температурах олива повинна бути плинною, не виділяти кристали парафіну й мати низьку температуру застигання, щоб не покривати охолоджені поверхні випарника. На низькотемпературні властивості негативно впливає волога, тому перед застосуванням оливи для холодильних машин повинні бути ретельно висушені.
Ці оливи являють собою високоочищені нафтопродукти, одержані, в основному, на нафтеновій основі. Для кращої сумісності з галогенованими холодоагентами і запобігання можливому утворенню відкладень оливи піддають депарафінізації.
Основу асортименту олив для компресорів холодильних машин (табл. 4.40) складають оливи серії ХА та ХФ (ГОСТ 5546-86). Крім того, застосовують синтетичну оливу ВНИИНП ХС-40 (ТУ 38 101763-78) і нафтову оливу ХМ-35 (ТУ 38 ІОН 158-88).
Таблиця 4.40
Основні фізико-хімічні показники олив для холодильних машин
Марка оливи
Кінематична в'язкість при 50 °С,
мм2/с
Температура, °С


застигання, не вище
Призначення



спалаху,
не нижче

застигання не вище


ХА (фригус)



ХА-30

ХФ-12-16






ХФ-22-24





ХФ-22с-16
11,5-14,5



28-32


·16






24,5-28,4






·16
190



185

174






130





225
-37



-38

-42






-55





-58
Компресори, які працюють на аміаку або СО2

Те ж

Компресори, які працюють на Фреоні-12 з температурою конденсації не вище -50°С

Компресори з Фреоном-22 при температурі конденсації не нижче -50 °С

Компресори, які працюють на Фреоні-22 при температурі кипіння до
-70 °С








Продовження табл. 4.40
Марка оливи
Кінематична
в'язкість при 50 °С,
мм2/с
Температура, °С


застигання, не вище
Призначення



спалаху,
не нижче

спалаху,
не нижче



ВНИИНП
ХС-40



ХМ-35
37- 42




32-37
200




190
-45




-37
Компресори, які працюють при температурах від -50 °С до 150 °С

Для компресорів судоплавних холодильних машин



































4.6.5. Турбінні оливи
Турбінні оливи призначені для змащування і охолодження вузлів тертя парових, газових турбін, турбокомпресорів, турбоповітродувок, турбонасосів та генераторів електричного струму; а також виконують функції гідравлічних олив у системі регулювання роботи турбіни. Ці оливи також застосовують у циркуляційних та гідравлічних системах різноманітних промислових механізмів. Турбінні оливи повинні мати добру стабільність проти окислення, не виділяти при тривалій роботі осадів, не утворювати стійку емульсію з водою, яка може проникати в систему змащування при експлуатації, захищати поверхню сталевих деталей від корозійної дії.
При легких умовах роботи по навантаженню й температурі застосовують оливи без присадок (ГОСТ 32-74). їх виготовляють із високоякісної малосірчистої безпарафінистої нафти шляхом кислотної очистки з доочисткою вибілювальною землею.
Основний асортимент турбінних олив Тп-22с (ТУ 38 101821-83), Тп-30 і Тп-46 (ГОСТ 997274) одержують з парафінистої нафти із застосуванням очистки селективним розчинником з додаванням протиокисних, деемульгуючих, антикорозійних та інших присадок. Основні фізико-хімічні властивості турбінних олив й сфера їх застосування наведені в табл. 4.41.
У сільському господарстві найширше застосування у турбонасосах повітродувок, електричних генераторах одержали оливи Тп -22с і Тп -30.
 Таблиця 4.41

Характеристика турбінних олив

Марка оливи
Кінематична в'язкість
при 50 °С, мм2/с
Індекс в'язкості
Температура, °С

Кислотне
число, мг КОН/г, не більше
Сфера застосування




спалаху, не нижче
застигання, не вище



Тп-22с

20-23
90
186
-15
0,10
Високооборотні парові турбіни,турбо-

Т22
20-23
70
180
-15
0,02
компресорні машини, відцентрові компресори, гідросистеми металорізального обладнання

Тп-30
Т30
28-32
28-32
90
65
190
180
-10
-10
0,50
0,02
Гідротурбіни, низько-оборотні парові турбіни, турбо- і відцентрові компресори в парі з високооборотними навантаженими редукторами

Тп-46
Т46

44-48
44-48
90
60
220
195
-10
-10
0,5
0,02
Допоміжні системи турбоустановок з частотою обертання до 1500 хв-1


4.6.6. Електроізоляційні оливи

До електроізоляційних олив належать трансформаторні, конденсаторні, кабельні та для електричних вимикачів. Як рідкі діелектрики застосовуються в ролі ізолюючих засобів струмоносних частин електрообладнання (силових трансформаторів і реакторів, вимірювальних трансформаторів струму й напруги, конденсаторів, кабелів, вимикачів тощо). Такі оливи забезпечують відведення теплоти, а також сприяють швидкому гасінню електричної дуги у вимикачах.
Трансформаторні оливи. Характерні для сучасних трансформаторів жорсткі умови роботи вплив електричного поля, нагрівання оливи підвищують вимоги не лише до надійності й довготривалості обладнання, а також до якості самої оливи.
Під час роботи трансформатора в його осерді та обмотках мають місце втрати електричної енергії, внаслідок яких трансформатор нагрівається. Тому особливою функцією трансформаторної оливи, крім ізоляції, є відведення тепла шляхом примусової циркуляції або термосифонного охолодження. Для забезпечення ефективного тепловідведення в трансформаторах застосовують малов'язкі мінеральні оливи (до ЗО мм2/с при 20 °С) з добрими низькотемпературними властивостями. Температура застигання вітчизняних трансформаторних олив відповідно до вимог міжнародної електричної комісії (МЕК) не вище -45 °С. Оливи не повинні містити механічних домішок і води.
До найважливіших якісних характеристик трансформаторних олив належить висока стійкість їх проти окислення. Для підвищення стабільності олив проти окислення в них додають протиокисну присадку Іонол.
Тангенс кута діелектричних втрат є показником якості оливи, чутливим до наявності в ньому різноманітних забруднень.
Визначення tga дозволяє виявити незначні зміни властивостей оливи навіть при невеликому забрудненні, які не визначаються хімічними методами контролю.
Трансформаторні оливи випускають шести сортів, які відрізняються за способом одержання і сировиною (табл. 4.42).
Олива ТКп (ТУ 38 101890-81), виготовляється з малосірчис-ТОЇ нафти методом кислотно-лужної очистки, містить присадку Іонол.

Таблиця 4.42
Характеристика електроізоляційних олив
Марка оливи
Кінематична в'язкість при 50 °С, мм2/с
Кислотне число, мг КОН/г
Температура, °С

застигання, не вище
tg се
(при 100 °С, не більше
Призначення




спалаху, не нижче
застигання не вище



Трансформаторні:
ТКп

олива адсорбційної
очистки
олива селективної
очистки
Т-750
Т-1500
ГК
Оливи для вимикачів: MB


Кабельні: КМ-25


С-220

МН-4


Конденсаторні:
олива сірчано-кислотноі
очистки
олива фенольної очистки

9

6,5-9


·9

·8

·8
9



·2



·23 (при 100°С)


·50


·10




12
9

0,02

0,02

0,02
0,01
0,01
0,01


0,02


0,06


0,02

0,04




0,02
0,02

135

135

150
135
135
135


94


225


180

135




135
150

-45

-45

-45
-55
-45
-45


-70


-10


-30

-45




-45
-45

2,2

0,5

1,7
0,5
0,5
0,5


0,5


(0,01)


(0,002)

(0,003)




(0,005) (0,005)
Обладнання напругою
до 500 кВ включно

Те ж до 220 кВ включно

- “-
Те ж до 750 кВ включно
Те ж до 1500 кВ включно Обладнання вищих класів напруги

Вимикачі зовнішньої установки, що не мають підігріву в зимовий період
Для заварювання просочувальних мас силових кабелів напругою до 35 кВ з паперовою ізоляцією
Для заливання кабелів високого тиску
Оливонаповнювальні кабелі низького і середнього тиску, з'єднувальні муфти піджив-лювальної апаратури
Заповнення і просочування ізоляції паперово-оливних конденсаторів


Олива адсобційної очистки (ТУ 38 101281-80), виготовляється з малосірчистої безпарафінистої нафти методом адсорбційної очистки в рухомому шарі адсорбенту. Для підвищення стабільності проти окислення додають присадку Іонол.
Олива селективної очистки (ГОСТ 10121-76), виготовляється з сірчистої парафінистої нафти методом фенольної очистки з наступною низькотемпературною депарафінізацією; містить присадку Іонол.
Олива Т-750 (ГОСТ 982-80), виготовляється з малосірчистої безпарафінистої нафти методом кислотно-лужної очистки. Містить присадку Іонол.
Олива Т-1500 (ГОСТ 982-80), виготовляється з малосірчистої парафінистої нафти методом карбамідної депарафінізації з наступною кислотно-лужною очисткою.
Олива ГІГ (ТУ 38 1011025 85), виготовляється з сірчистої парафінистої нафти з використанням процесу гідрокрекінгу. Містить присадку Іонол, має високу стабільність проти окислення.
Оливи для вимикачів. В електричних вимикачах оливи виконують функції захисту контактів вимикачів високовольтних ланцюгів від перегоряння, викликаного іскрінням, а також для швидкого вимикання електроенергії. Лише малов'язкі електроізоляційні оливи, що мають достатню плинність при робочих температурах, здатні охолоджувати електричну дугу, яка виникає при розмиканні електродів. Щоб уникнути корозії контактів, оливи для вимикачів не повинні мати корозійно-агресивне середовище.
Кабельні оливи. У високовольтних кабелях як просочувальний та ізоляційний засіб застосовують спеціальні оливи. Як і всі електроізоляційні оливи, вони повинні мати хороші діелектричні властивості низький тангенс кута діелектричних втрат та високу електричну міцність.
Електрична міцність (напруга пробою) як міра ізоляційної властивості для вітчизняних олив залежно від галузі застосування, складає 150-210 кВ/см (при частоті струму 50 Гц і температурі 20 °С).
Тривала експлуатація кабельних олив без зміни діелектричних властивостей забезпечується належною стабільністю їх проти окислення.
Конденсаторні оливи. Для просочування й заповнення ізоляції багатьох конденсаторів застосовують нафтові оливи. Конденсаторні оливи характеризуються високими діелектричними властивостями й стабільністю проти окислення. Згідно з ГОСТ 577568 випускають дві марки таких олив: сірчанокислотної очистки з малосірчистих малопарафінистих нафт і фенольної очистки з низькотемпературною депарафінізацією з сірчистої парафінистої нафти з додаванням 0,2% проти-окисної присадки Іонолу.













Контрольні (тестові) питання
1. Що означають літери у позначенні індустріальних олив за ГОСТ 17479.4-87?
2. Що позначає число у позначенні індустріальних олив за ГОСТ 17479.4-87?
3. Які марки олив застосовують для змащування компресорів холодильних машин?
4. Які марки олив застосовують для змащування складальних частин компресорних машин?
5. Які марки олив застосовують для змащування і охолодження підшипників та допоміжних частин турбін, турбокомпресорів?
6. Які марки олив застосовують у трансформаторах, вимикачах та іншому елетрообладнанні як ізоляційний і тепло-відвідний засіб?






































4.7. Консерваційні матеріали
4.7.1. Класифікація та основні вимоги
Специфічною особливістю сільськогосподарського виробництва є те, що переважна частина машин (збиральні комбайни, посівні та інші машини) використовується сезонно й більшу частину року перебувають "на відпочинку". Значно інтенсивніше експлуатують трактори, але й вони протягом 12 місяців мають тривалі, а також дуже часто короткотривалі простої, як під час польових робіт, так і в зимовий період. При перервах у використанні тракторів, автомобілів і сільськогосподарських машин зношуваність їх деталей не припиняється, а в деяких випадках, якщо зберігання машин організовано нераціонально, навіть збільшується. Коли механізми не працюють, на робочих і неробочих поверхнях їх деталей виникають умови для розвитку корозійних процесів.
Під корозією розуміють самовільне руйнування металів внаслідок хімічної або електрохімічної взаємодії їх з навколишнім середовищем. Хімічна взаємодія відбувається в середовищі, що не проводить електричний струм, а електрохімічна у водних розчинах електролітів. Для запобігання хімічній корозії застосовують антикорозійні присадки, а електрохімічній захисні. Різниця між ними принципова, оскільки більшість антикорозійних присадок погіршують захисні властивості нафтопродуктів в умовах електрохімічної корозії, а захисні в ряді випадків сприяють інтенсивній хімічній корозії.
Згідно з класифікацією, запропонованою Ю.М. Шехтером, всі нафтопродукти за захисними властивостями можна розділити на чотири групи.
Робочі нафтопродукти призначені для експлуатації різних машин і механізмів і не мають властивостей тривалий час захищати їх від корозії.
Консерваційні нафтопродукти призначені для зовнішньої і внутрішньої консервації металовиробів на час зберігання або транспортування і непридатні для експлуатації, після зберігання потребують розконсервації техніки, а також заміни консерва-ційних олив на робочі.
Консерваційно-робочі нафтопродукти відрізняються від кон-серваційних можливістю їх одноразового застосування при введенні техніки в експлуатацію (наприклад, до першої заміни оливи). Вони мають високі захисні властивості, але в порівнянні з робочими сортами мають дещо нижчі експлуатаційні показники.
Робочо-консерваційні нафтопродукти призначені для зберігання, транспортування, періодичної і постійної експлуатації техніки. Маючи високі експлуатаційні властивості, вони поступаються консерваційним і консерваційно-робочим матеріалам за захисними властивостями, однак останні значно вищі, ніж у суто робочих.
Консерваційні, консерваційно-робочі і робочо-консерваційні нафтопродукти містять в різній кількості захисні присадки інгібітори, що забезпечують високий рівень консерваційних властивостей. Інгібіторами або уповільнювачами корозії називаються речовини, які при безпосередньому контакті з металом або в газовому середовищі уповільнюють, а інколи і повністю виключають процес корозійного руйнування металу.
Інгібітори корозії поділяють на три основні групи: водорозчинні, водооливорозчинні і оливорозчинні. У нафтопродуктах (оливах, мастилах, тощо) застосовують, головним чином, оливорозчинні інгібітори корозії. Механізм їх дії полягає у витісненні води з поверхні металу при його контакті з присадкою, утворенні на металі захисних плівок, які перешкоджають проникненню вологи і агресивних речовин на поверхню, а також у нейтралізації і наданні захисних властивостей самому електроліту.
Для захисту від корозії розроблені і випускаються промисловістю інгібовані захисні рідини, оливи, водовитісняючі суміші і плівкоутворюючі інгібовані нафтові суміші (ШНС) різного типу і призначення.














































4.7.2. Консерваційні та консерваційно-робочі оливи
Для консервації техніки найчастіше застосовують консерваційні оливи К-17, К-19, НГ-203, Кормін.
К-17, К-19 (ТОСІ 10877'-76) являють собою маслянисту рідину темно-коричневого кольору. Виготовляються на основі суміші олив: авіаційної МС-20 і трансформаторної з присадками ПМСЯ, ЦИ-АТИМ-339, окисленого петролатуму, каучуку СКБ-45 і дифеніламіну. Забезпечують захист внутрішніх деталей, виготовлених з чорних, кольорових металів і сплавів до 5 років в особливо жорстких умовах зберігання.
Оливи НГ-203 марок Б і В (ГОСТ 12328-77) являють собою розчин сульфонату кальцію і окисленого петролатуму в індустріальній оливі (НГ-203Б), в індустріальній або в трансформаторній оливі (НГ-203В). Основний компонент олив сульфонат кальцію має добрі диспергувальні властивості, що дозволяє стабілізувати всю композицію за будь-яких умов зберігання і експлуатації, тому їх застосовують для надійного захисту від корозії металевих виробів в умовах високих температур і високої вологості.
Кормін (ТУ 38 1011159-88) використовують при зберіганні, а також для захисту від атмосферної корозії зовнішніх поверхонь автотракторної й сільськогосподарської техніки та запасних частин до них. Випускають замість консерваційних олив НГ-204у і НГ-208, знятих з виробництва. Термін захисної дії на відкритому майданчику до 1 року.
Консерваційно-робочі оливи призначені для тієї ж мети, що й консерваційні, та для одноразового використання при введенні машин і механізмів у експлуатацію до першої заміни оливи. Постійна робота техніки з використанням консервацій-но-робочих олив не рекомендується.
Консерваційно-робочі оливи одержують введенням в базові оливи присадок, що розчиняються в останніх. Серед них найбільш ефективні інгібітори корозії АКОР-1, КП, ЕКОМІН, які при температурі 80-90 °С змішують безпосередньо на місцях використання з моторними, трансмісійними, гідравлічними та іншими оливами. У моторні, трансмісійні оливи вводять 10 % присадки АКОР-1 або 20 % присадки КП чи 1-2 % ЕКОМІН.



4.7.3. Робочо-консерваційні оливи
До робочо-консерваційних олив належать нафтопродукти М-8-Г(и), (ТУ 38 101148-75), ТМ-5-12(рк), (ТУ 38 101844-80), М-4з/8-Г(рк).
Оливу М-8-Г(и) використовують для обкатки й першої заправки автомобілів ВАЗ. її можна застосовувати при постійній та періодичній експлуатації, а також при зберіганні автомобілів.
Олива ТМ 5-12(рк) єдина всесезонна трансмісійна олива, призначена для автотракторної техніки. Має високі експлуатаційні та захисні властивості.
Олива М-4з/8-Г(рк) (перспективна марка) виготовляється на напівсинтетичній основі. Поряд з високими експлуатаційними показниками олива характеризується дуже добрими захисними властивостями й переважає в цьому відношенні над консерваційно-робочими матеріалами з 10-20 % присадок АКОР-1 або КП. Має високий індекс в'язкості, що забезпечує стійкий запуск двигунів при температурах навколишнього середовища до -43 °С. Використання оливи М-4з/8-Г(рк) дозволяє знизити витрату палива до 5 %.

4.7.4. Антикорозійні тонкоплівкові покриття
До нових перспективних засобів захисту машин і механізмів від корозії належать антикорозійні тонкоплівкові покриття: інгібовані тонкоплівкові покриття (ІТП), воскові суміші (мікрокристалічні воскові суміші) і бітумні покриття.
Основні переваги інгібованих тонкоплівкових покриттів перед пластичними матеріалами такі: ІТП утворюють на поверхні металу міцну адсорбційно-хемосорбційну плівку; плівки ІТП менш чутливі до механічних пошкоджень; мають високу во-довитісняючу здатність і швидкодію; легко наносяться на поверхню і не потребують наступної розконсервації; мають добру проникаючу здатність (легко проникають у приховані і малодоступні щілини, зазори, зварні шви тощо); не забруднюють сусідні з ними вироби.
До складу інгібованих тонкоплівкових покриттів, крім високоефективних інгібіторів корозії, входять бітуми, воски, смоли, каучук, церезини та інші синтетичні полімери, які забезпечують їм міцність, твердість та еластичність. Для покращання водовитісняючих властивостей і швидкодії в ІТП вводять гідро-фобізатори, в деяких випадках барвники.
Усі ІТП поділяються на такі, що знімаються, не знімаються і змиваються.
До ІТП, що знімаються, належать покриття, що видаляються за допомогою звичайних розчинників або механічним способом. їх товщина в межах 1-3 мм і залежить від способу нанесення на металеву поверхню. До складу цих ІТП входять полівінілхлориди, ацетобутиратцелюлоза, мінеральні оливи, синтетичні смоли, жирні кислоти та інгібітори корозії.
Найбільше поширення знайшли такі марки ІТП, що знімаються: ЛСП, ЗИП, ХС-62С, ИС-1, ХС-1, ХС-535, ХС-596 і ВАП-2.
Покриття ЛСП розчин присадки інгібітору корозії АКОР-1 (6-8 % за масою) в хлорвініловій емалі ХВ-114. За зовнішнім виглядом це рідина темно-коричневого кольору, яку готують перед нанесенням, старанно перемішуючи компоненти. Залежно від способу нанесення доводять до робочої консистенції за допомогою розчинника ацетону або Р-5. Режим сушіння при температурі 18-23 °С 15-30 хв. Захищає від корозії усі чорні й кольорові метали (за винятком чавуну) протягом 2-5 років залежно від умов зберігання.
Покриття ЗИП містить етилцелюлозу, індустріальну оливу, дибутилфталат, новолачну смолу, каучук СК-4 і оливорозчинний інгібітор корозії. За зовнішнім виглядом ледь масляниста рідина від темно-жовтого до темно-коричневого кольору. Перед нанесенням суміш розплавляють, поступово підвищуючи температуру до 160-180 °С. Для видалення бульбашок повітря температуру можна підвищити на 10-15 °С від температури плавлення, потім необхідно дати суміші відстоятися протягом 30-45 хв. При необхідності, залежно від способу нанесення (зануренням чи розпиленням), суміш розбавляють розчинником. Час сушіння 30 хв. при температурі 18-23 °С. При цьому утворюється гладенький, блискучий водонепроникний шар покриття. За антикорозійними і герметизуючими властивостями ЗИП переважає над відомими консерваційними оливами і мастилами. Гарантує захист чорних і кольорових металів і сплавів на тривалий термін при температурах від -50 до 70 °С. Не допускається консервувати ЗИПом підшипникові вузли та вироби з неметалевими та лакофарбовими покриттями, що розчиняються в органічних розчинниках.
ХС-62С рекомендують для консервації виробів з чорних, кольорових металів і сплавів терміном до 3 років при зберіганні їх під навісом і в приміщенні. Перед нанесенням концентрований лак ХС-62С розбавляють ксилолом і наносять на металеві вироби щіткою або розпиленням. Недоліком такого покриття є те, що плівка лаку обов'язково повинна бути перекрита одним шаром будь-якого серійного лакофарбового матеріалу на хлорвініловій основі. Час сушіння кожного шару близько 1 години при температурі 18-23 °С.
ИС-1 застосовують для консервації сталевих і кольорових (за винятком міді і її сплавів) металовиробів, у тому числі з металевими і неметалевими неорганічними покриттями.
За зовнішнім виглядом ИС-1 нагадує густе мастило. Наносять його на вироби щіткою при температурі не нижче 15 °С, або розпиленням, попередньо розбавивши уайт-спіритом.
До ІТП, що не знімаються, належать покриття з високою адгезією до металів, які надійно захищають останні від корозії. Цю групу ІТП можна покривати фарбами і емалями, оскільки до їх складу входять синтетичні смоли, каучук, бітум, різні наповнювачі, розчинники.
Антикорозійна маса ЭЗО (етилцелюлозна захисна оболонка) суміш рицинової і мінеральної олив з добавкою етилцелюлози і легкоплавких затверджувачів парафіну і церезину.
Покриття солохол 8-Ю % розчин поліхлорвінілової смоли в дихлоретані з додаванням 4 % дибутилфталату і барвників "Судан-1" та "Судан-2".
Індомол використовують для захисту від корозії важкона-вантажених вузлів і механізмів (шарнірних з'єднань, шатунів тощо). Являють собою дисперсію сріблясто-чорного кольору, до якої входять: дисульфід молібдену та різні оливорозчинні поверхнево-активні речовини, які забезпечують формування на поверхні міцної і еластичної плівки, що має високі антикорозійні та мастильні властивості.
Покриття переконс суміш перхлорвінілового клею, пластифікатора (4% дибутилфталату) і барвників "Судан-і" та "Судан-2". Можна виготовити з перхлорвінілової смоли шляхом розчинення 24 частин за масою смоли в 78 частинах розчинників (бензин, толуол, ацетон, бутилацетат). Переконс застосовують для консервації різних металовиробів з гладенькою поверхнею.
Для розконсервації машин і механізмів або при необхідності видалення ІТП, що не змиваються з поверхні металовиробів, застосовують змивки СП-6 або ЛФТ-І.
Найбільш поширеною групою інгібованих тонкоплівкових покриттів є змивні ІТП. Сили адгезії в них до металовиробів значно перевищують сили когезії. У результаті чого на поверхні металу формується міцний хемосорбційний шар, що має високі водовитісняючі властивості і швидкодію. Змивні ІТП включають парафін, полімерні смоли, петролатум, воски, бітуми, різні мінеральні оливи, оливо- і водорозчинні інгібітори корозії та розчинники, тому в технічній літературі їх називають ще плівкоутворюючими інгібованими нафтовими сумішами (ПІНС). Вони являють собою захисні покриття, які змиваються нафтовими розчинниками. ПІНС наносять на металеві поверхні шляхом розпилення, занурювання у рідину або щіткою. Після випаровування розчинника (бензину, уайт-спіриту тощо) на металі залишається тверда, напівтверда, м'яка або рідка захисна плівка.
На відміну від тих покриттів, що не знімаються, ПІНС можуть використовуватися не лише для захисту непофарбованих і пофарбованих поверхонь, а й складних металевих виробів з різноманітними вузлами тертя для консервації вологих і мокрих поверхонь, прихованих внутрішніх профілів, де застосування лакофарбових матеріалів неможливе або недопустиме. Деякі види ПІНС ефективно використовують як додатковий захист пошкоджених і непошкоджених поверхонь лакофарбових, бітумних та воскових покриттів. Ці суміші у наш час є основним засобом захисту кузовів, днищ, крил, зовнішніх поверхонь двигунів легкових і вантажних автомобілів, сільськогосподарської техніки всіх видів, будівельних машин та інших виробів.
На відміну від щільних консерваційних мастил, ці суміші можна застосувати для зовнішньої консервації без розконсервації після зберігання. Можливість введення до складу ПІНС оливорозчин-них поверхнево-активних речовин (до 70%), а також активних наповнювачів дисульфіду молібдену, графіту й загусників типу модифікованих силікагелів дозволяє одержати мастильні матеріали з високими захисними, змащувальними, протизношувальни-ми і протизадирними властивостями. До складу деяких таких сумішей вводять спеціальні біоцидні і фунгістатичні речовини, які забезпечують утворення на металевих поверхнях плівок з підвищеною біостійкістю.

Основні види плівкоутворюючих нафтових сумішей

Захисна суміш
Призначення та сфера застосування

НГ-216А, НГ-222А, Інгібіт-С, Мопл-3, Мовітін, Битинкор
Консервація автотракторної, сільськогосподарської техніки, транспортних засобів, запасних частин, металоконструкцій при виготовленні, експлуатації й зберіганні на відкритих майданчиках

Мовіль, Мопл-2,
НГ-222Б, Оремін, Мольвін-МЛ
Захист від корозії важкодоступних поверхонь при виготовленні й технічному обслуговуванні автомобілів

Цермін
Захист від корозії й зношування
втулковороликових ланцюгів сільськогосподарської техніки





















Контрольні (тестові) питання
1. За якими ознаками класифікують консерваційні матеріали?
2. Які оливи називають консерваційними, їх марки?
3. Які оливи називають консерваційно-робочими, їх марки?
4. Які оливи називають робочо-консерваційними, їх марки?
5. Яке призначення антикорозійних плівкових покриттів, їх види?
6. Що називають ПІНС, їх марки і застосування?
4.8. Пластичні й тверді мастильні матеріали
4.8.1. Призначення й склад мастил
Раніше їх називали тавотами, до недавнього часу консистентними мастилами, тепер пластичними мастильними матеріалами або просто мастилами.
За зовнішнім виглядом це густі мазеподібні продукти.
Загальне призначення їх дуже широке. Вони застосовуються для змащення механізмів і вузлів тертя, де з тих чи інших причин неможливо використати рідкі оливи; для консервації машин і робочих поверхонь, герметизації рухомих з'єднань.
Характерною властивістю мастил є їх здатність зберігати форму, не витікати з вузлів змащування. Тобто вони мають відповідну міцність, яка характерна для твердих тіл. Разом з тим, у вузлах тертя при відносно невеликих зусиллях вони "поводяться" як дуже в'язкі рідини.
Суперечливі властивості мастил закладені в їхній складній структурі. Як правило це трикомпонентні колоїдні системи, які містять: дисперсійне середовище (рідку основу) на 70-90 %, дисперсну фазу (загусник) на 10-25 % і добавки (присадки, наповнювачі, стабілізатори) на 1-15 %.
Якщо подивитись у спектральний мікроскоп, то частинки загусника утворюють структуру, що нагадує губку. А основа, тобто олива, неначе просочує її. При руйнуванні структури виникає дуже цінна властивість мастила текучість.
Розглянемо детальніше кожну складову частину мастила.
За основу найчастіше використовують мінеральну оливу. Для цієї мети беруть, як правило, індустріальні оливи з в'язкістю 22-68 мм2/с при 40 °С.
Для виготовлення мастил, що експлуатуються при високих і низьких температурах, використовують синтетичні оливи. Іноді основою спеціальних мастил можуть бути й більш в'язкі оливи (трансмісійні, авіаційні тощо).
Загусник складає 10-25 % маси, але його вигляд і концентрація дуже впливають на основні якості мастила: теплостійкість, водостійкість, міцність. Тому класифікують мастильні матеріали за видом загусника: мастила, загущені мильними загусниками (милами) і мастила, загущені немильними загусниками.
Як мильні загусники використовують мила жирних і смоляних кислот. Мило це солі жирних кислот, іншими словами, продукт нейтралізації кислот лугами. Довідка: рослинні і тваринні жири це вищі кислоти і гліцерини. Тому коли для нейтралізації застосовують луг NaOH, то мило називають натрієвим, якщо Са(ОН)2 кальцієвим, а відповідно й мастила натрієвим, кальцієвим і т.д. Таким чином, можна одержати літієві, алюмінієві, цинкові та інші мастила.
Немильні загусники це тверді вуглеводні (парафін, церезин, бетонітова глина тощо). Мастила, загущені немильними загусниками, відрізняються високою колоїдною і хімічною стабільністю, тому часто їх використовують для консервації машин і вузлів.
З метою покращення експлуатаційних властивостей мастил до них додають присадки, а також тверді мастильні матеріали наповнювачі (добавки), якими служать графіт, дисульфід молібдену і вольфраму.
Для одержання стабільної системи "основа-загусник" і запобігання її розшаруванню, велике значення мають стабілізатори. Наприклад, для кальцієвих мастил (солідолів) таким стабілізатором є вода (4-5 %). Вона попереджає злипання і збільшення частинок мила, і тим самим їх випадання з рідкої основи.


4.8.2. Основні експлуатаційні властивості мастил
Під експлуатаційними властивостями мастил розуміють такі, які виявляються в умовах їх застосування і визначають надійність роботи вузлів і агрегатів. До основних експлуатаційних властивостей мастил належать: в'язкісно-температурні, міц-нісно-температурні, мастильні і корозійні (захисні), а також герметизуюча здатність, стабільність і водостійкість.
Експлуатаційні властивості мастил визначаються показниками, які прямо чи побічно відображають їх поведінку у вузлі тертя, при його заправці або зберіганні.
В'язкісно-температурні властивості мастил визначають їх прогонність при низьких температурах, легкість пуску механізмів, а також опір обертанню при усталених режимах роботи вузлів і механізмів.
На відміну від олив, в'язкість мастил залежить не тільки від температури, але й від градієнта швидкості зсуву, тобто відносної швидкості переміщення шарів мастила. В'язкість мастила при певній швидкості переміщення і температурі називають ефективною в'язкістю мастила. Її визначають за допомогою

Рис. 4.11. Зовнішній вигляд (а) і схема (б) віскозиметра АКВ-4:
1 - капіляр; 2 - мастило; 3 - шток; 4 барабан з папером; 5 олівець; 6 пружина; 7 камера
автоматичних капілярних віскозиметрів АКВ-2 або АКВ-4 (ГОСТ 7163-63), схема якого наведена на рис. 4.11. Мастило 2 під дією стисненої пружини 6 продавлюється штоком 3 циліндричної камери 7 через капіляр 1. На барабані 4, який обертається з постійною швидкістю, олівець 5 креслить криву зміни внутрішнього тертя мастила в координатах тиск пружини час. Знайдене за допомогою кривої напруження ділять на інградієнт швидкості зсуву і визначають в'язкість мастила.
Міцніші властивості мастил визначають характер деформації структурного каркасу, утвореного частинками загусника. Вони характеризуються такими показниками, як межа міцності і механічна стабільність. Межа міцності мінімальне навантаження, при якому відбувається зсув мастила. Вона характеризує здатність мастил утримуватися у вузлах тертя, протистояти випаданню з обертаючих деталей під дією відцентрових сил. При навантаженнях, що перевищують межу міцності, мастило поминає текти.
Визначення межі міцності (ГОСТ 7143-73) здійснюється за допомогою капілярного пластоміра (рис. 4.12). Мастилом заповнюють ребристий капіляр, який робить неможливим його проковзування вздовж стінок при натисканні. Тиск на мастило створюється оливою, що нагрівається в закритій ємкості електронагрівачем і подається в капіляр. За показаннями манометра визначають максимальний тиск, при якому відбувається зсув мастила.


Рис. 4.12. Схема пластоміра К-2:
1 капіляр з внутрішнім оребренням; 2 мастило; 3 олива, що створює тиск при нагріванні; 4 нагрівам
Стабільність мастил характеризує їх роботоздатність у вузлах тертя машин, зручність заправки і надійність прогонності під час проведення технічного обслуговування машин, а також незмінність початкових властивостей при тривалому зберіганні і під впливом навколишнього середовища.
Тиксотропією називають здатність дисперсних систем до самовільного відновлення механічно зруйнованих структурних зв'язків. Чим вищі тиксотропні властивості мастил, тим вони стабільніші.
Механічна стабільність мастил стійкість до механічної дії в тих чи інших експлуатаційних або наближених до них умовах. Визначення механічної стабільності мастил побудовано на їх руйнуванні в ротаційному приладі тиксометрі (ГОСТ 19295-73). Руйнування здійснюється при температурі 20 °С і градієнті швидкості зсуву 6000 с-1 протягом 100 с або іншого часу. Відновлення мастила визначають, як правило, через 5 с, 5 хв, 5 діб, витримуючи зруйноване мастило в спеціальній трубці. Оцінка механічної стабільності здійснюється за спеціальними коефіцієнтами: Кр індекс руйнування, Кв індекс тиксотропного відновлення.

Рис. 4.13. Схема приладу КСА:
1 кронштейн пенетрометра; 2 стальна шайба; 3 чаша; 4 поршень; 5 кулька; 6 шток; 7 вантаж
Колоїдна стабільність характеризує здатність мастила утримувати рідку основу (оливу) і не розшаровуватися, створювати опір виділенню рідини при зберіганні та експлуатації. Визначення колоїдної стабільності необхідне у зв'язку з тим, що мастило, подібно іншим системам, з часом здатне самовільно виділяти дисперсійне середовище. В результаті чого може підвищитися межа міцності, аж до втрати пластичності та в'язкості мастил.
Визначення колоїдної стабільності здійснюється на приладі КСА (рис. 4. 13). Заповнену чашу 3 з поршнем 4 ставлять дном догори на 7-10 паперових фільтрів. Тиск на мастило здійснюють вантажем 7 (як правило в 10 Н) через поршень 4 і металеву кульку 5 протягом 30 хв при кімнатній температурі. Зважуванням визначають кількість оливи (у відсотках), яка перейшла на фільтри.
Випарність - важливий показник фізичної стабільності мастил, від якого залежать терміни їх зберігання і поведінки в експлуатації. Ця властивість визначається випарністю найбільш летких компонентів, і в першу чергу, дисперсійного середовища. Підвищення температури, наявність розрідженої атмосфери або повітряних потоків над змащеною поверхнею зменшує товщину мастильного шару все це сприяє збільшенню випарності мастил. Наслідком випаровування оливи є збільшення концентрації загусника, підвищення в'язкості і межі міцності. В критичних випадках це втрата мастилами пластичності, різке погіршення мастильних властивостей. Випарність оцінюють за ГОСТ 9566-74. Три-п'ять чаш-випарників, заповнених мастилом у рівень з верхнім краєм, витримують одну годину на плитці спеціального термостата при заданій, як правило, максимально допустимій для даного мастила температурі. Зважуванням визначають середню втрату маси.
Хімічна стабільність характеризується стійкістю мастил проти окислення. З пониженням хімічної стабільності в мастилах утворюються і нагромаджуються кисневмісні поверхнево-активні речовини (ПАР), збільшується концентрація кислот, альдегідів, ефірів і спиртів, що призводить до погіршення антикорозійних і захисних властивостей мастил. Оцінюють хімічну стабільність за допомогою кислотного числа: для цього мастило шаром 1 мм наносять на пластинки або кювети з електролітичної міді і витримують 10 год.
Термічна стабільність мастил характеризує стійкість мастил до температурної дії. Про ці властивості судять за зміною фізико-хімічних і реологічних характеристик мастил після їх нагрівання у відсутності механічної дії, а в деяких випадках за зміною експлуатаційної здатності змащених вузлів тертя в результаті термічної дії. Термічну стабільність мастил оцінюють па міцномірі СК, визначаючи зміну межі міцності після годинної витримки вузла з мастилом при температурі 120°С.
У результаті термозміцнення ускладнюється надходження мастила до вузлів тертя, погіршується його адгезійна здатність (прилипати до поверхні). В особливо важких випадках відбувається втрата частини дисперсійного середовища, а також розтріскування і утворення грудочок, руйнування мастильного шару.
Мікробіологічна і радіаційна стабільність характеризує зміну властивостей мастил під дією мікроорганізмів (грибків, бактерій) і випромінювання енергії ( у-промені і (3-частинки). Для підвищення такої стійкості вводять антисептики.
Водостійкість (гідролітична стабільність) характеризує стійкість мастила до реакцій при контакті з водою. Розчинність мастила у воді як в холодній, так і в гарячій недопустима. Мастила не повинні змиватися водою з поверхонь, на які вони нанесені, і не повинні вимиватися водою з вузлів тертя.
Мастила на натрієвих милах розчиняються у воді, а мастила на комплексних кальцієвих і літієвих милах не розчиняються у ній навіть при проварюванні.
Під час роботи в умовах високої вологості необхідно застосовувати мастила зі спеціальними присадками.
Консерваційні мастила готують на основі водостійких загусників.
Мастильні властивості згаданих речовин характеризують їх здатність попереджувати заїдання і задир поверхонь, що труться при високих навантаженнях, і зменшувати їх знос.
Більшість мастил мають достатньо надійні протизношуваль-ні і протизадирні показники за умови зберігання ними інших властивостей.
Для покращення мастильних властивостей до мастил додають антифрикційні присадки. Останнім часом розвиваються й інші напрямки одержання стійких плівок, які захищають метал від зносу і задирів. До них належать вибірковий перенос, тобто формування на поверхні металу плівок деяких м'яких металів (мета-лоплакуючі присадки) тощо.
Найбільш поширеним методом оцінки мастил є метод із застосуванням чотирикулькової машини (див. вище).
Для оцінки якості мастил також використовують велику кількість фізико-хімічних показників, які характеризують або природу мастила, або служать для контролю технології виробництва.

Рис. 4.14. Схема приладу для визначення температури крапання мастил:
1 термостатуюча рідина; 2 спеціальний термометр; 3 - пробірка; 4 - мішалка; 5 – чашечка термометра; 6 – електронагрівач

Температура крапання (ГОСТ 6793-74) служить критерієм переходу мастила в рідкий стан при нагріванні. Це температура, при якій відбувається падіння першої краплі мастила з чашечки (рис. 4. 14), встановленої на гільзі спеціального термометра, при його нагріванні з заданою швидкістю (1 °С за хвилину) у повітряному просторі. Спочатку за температурою крапання приблизно оцінювали верхню температурну межу застосовування деяких видів мастил. Зараз ця характеристика зберегла своє значення лише як умовний показник, який встановлює відповідність продукції вимогам виробничої нормативно-технічної документації.
Пенетрація є показником консистенції (густоти) мастил, який в основному визначається при заводському контролі і кваліфікаційній оцінці. Вона вимірюється пенетрометром (ГОСТ 5346-78) за глибиною занурення в мастило стандартного конічного плунжера (рис. 4.15) за 5 с і виражається в десятих частках міліметра.
Вміст води в мастилах обов'язково контролюється у зв'язку з тим, що подекуди вона необхідна як стабілізатор структури, а в інших її присутність зовсім не допускається. Як стабілізатор вода в певній кількості повинна бути в гідратованих кальцієвих (до 2,5-3,0 %), і натрієвих мастилах типу консталінів (до 0,5 %) і в натрієво-кальцієвих типу 1-13 (до 0,75 %). І її видалення в таких випадках при нагріванні призводить до розшарування мастил. Наявність води визначається якісним методом за ГОСТ 1547-84 і кількісним - за


Рис. 4.15. Схема пенетрометра ЛП-2:
1 конус зі штоком; 2 кремальєра; 3 стрілка; 4 шкала;
5 пускова кнопка



Вміст кисло і лугів. Присутність водорозчинних кислот в силу їх реагентної здатності і корозійної активності в мастилах не допускається. Вільні луги можуть бути компонентом для стабілізації мастил, виготовлених на милах лужних і лужно--земельних металів, та для нейтралізації кислих продуктів в мастилах. Наявність в мастилах водорозчинних кислот і лугів визначається за ГОСТ 6307-75.
Кислі продукти органічного походження можуть потрапити її мастила у вигляді присадок і домішок до вуглеводневої сировини або ж утворитися там в результаті процесів окислення, визначають їх вміст за ГОСТ 5985-79.

















4.8.3. Вітчизняна та зарубіжні класифікації мастил
Промисловість випускає широкий асортимент пластичних мастил, які відрізняються складом і властивостями. Згідно з ГОСТ 23258-78 "Мастила пластичні. Найменування і позначення" за призначенням мастила поділяються на 4 групи: антифрикційні, КОН Серваційні, ущільнювальні та канатні. Антифрикційні служать для зменшення тертя в рухомих з'єднаннях деталей і їх Зношення; консерваційні оберігають від корозії металеві вироби і механізми при зберіганні, транспортуванні і експлуатації; канатні оберігають від зношуваності і корозії стальні канати; ущільнювальні призначені для герметизації зазорів, вакуумних систем, полегшення Збирання і розбирання рухомих з'єднань (голчасті підшипники).
Групи, у свою чергу, поділяються на підгрупи, які відрізняються одна від іншої межами робочих температур і експлуатаційною здатністю. Підгруп 17, вони позначаються великими літерами російського алфавіту. В сільськогосподарському виробництві найпоширенішими є такі підгрупи:
С мастила загального призначення, що працюють в межах звичайних температур (до 70 °С); О мастила загального призначення, що працюють при підвищених температурах (до 110 °С); М багатоцільові; Ж термо(жаро)стійкі; Н морозостійкі (низькотемпературні); У вузькоспеціалізовані (автомобільні, залізничні, індустріальні тощо); З консерваційні; К канатні.
Стандарт передбачає для кожного мастила назву і умовне класифікаційне позначення.
За відсутності раніше єдиних правил маркування сьогодні одні мастила мають назву (Солідол, Консталін, Литол), інші позначаються номером або цифровим індексом (№158, 1-13жирове), треті абревіатурою підприємства, де вони були створені (ЦИАТИМ, ВНИИНП) і т.д. З метою упорядкування з 1.07.1979 року кожне мастило, що розробляється, повинно одержати назву, яка складається з одного слова. Для того, щоб розрізняти модифікації, допускається використовувати буквенні і цифрові індекси.
Класифікаційне позначення мастила характеризує його призначення, склад, основні властивості. Воно складається з 5 груп індексів, розташованих у такій послідовності: символ підгрупи; умовне позначення загусника; температурний інтервал, в якому мастило працює найбільш ефективно (в чисельнику округлена, зменшена в 10 разів, температура низькотемпературної зони використання; в знаменнику високотемпературної); тип дисперсійного середовища і твердих добавок; індекс класу консистенції.
Тип загусника позначається буквами російського алфавіту: Ал алюмінієвий; Ба барієвий; Ка кальцієвий; Ли літієвий; На натрієвий, На-Ка суміш двох, кНа комплексний натрієвий; Т тверді вуглеводні, О органічні речовини і т.д.
Тип дисперсійного середовища і твердих добавок позначається малими літерами через дефіс. На першому місці тип дисперсійного середовища: н нафтова (мінеральна) олива;
у синтетичні вуглеводні, к кремнійорганічні рідини, з складні ефіри, п інші оливи і рідини. Суміш двох олив позначається двома літерами (нк, уз тощо). При виготовленні мастил на базі тільки мінеральної оливи індекс н не вказується; він використовується тільки при позначені мастил, виготовлених із суміші мінеральної та іншої олив.
Наявність у мастилі твердих добавок позначається буквами (г графіт; д дисульфід молібдену; т інші тверді добавки) через дефіс після індексу дисперсійного середовища або температурного інтервалу.
Індекс класу консистенції встановлюють за числом пенетрації. Якщо пенетрація змінюється у межах двох класів, застосовується індекс у вигляді дробу.

Число пенетрації
Індекс консистенції
Число пенетрації
Індекс
консистенції

400-430 355-385 310-340 265-295 220-250
00
0
1
2
3
175-205 130-160
85-115 нижче 70
4
5
6
7


Розглянемо два приклади індексних позначень мастил. СКа2/7-2: літера С антифрикційне мастило загального призначення для звичайних температур; Ка загущене кальцієвим милом; індекс 2/7 рекомендується для застосування при температурах від мінус 20 до плюс 70 °С, відсутність індексу дисперсійного середовища свідчить, що мастило виготовлено на нафтовій (мінеральній) оливі і не містить твердих добавок; 2 індекс класу консистенції (пенетрація при 25 °С складає 265-295). КТ6/5к-г4: К канатне мастило, Т загущене твердими вуглеводнями; індекс 6/5 робочі температури від мінус 60 до плюс 50 °С; літера к виготовлено на кремнійорганічній рідині; літера г містить в якості твердої добавки графіт, цифра 4 належить до 4-ого класу консистенції (пенетрація При 25 °С складає 175-205).
Повне найменування зарубіжних мастил вміщує: назву фірми-виготовлювача, назву або індексне позначення мастила. Найбільшого поширення набуло позначення мастил за міжнародними стандартами ISO 6743-9 та стандартами Німеччини DIN 51 502.
Повне індексне позначення мастила за ISO вміщує:
абревіатуру ISO (ICO);
клас нафтопродукту, в даному випадку клас L (мастильні матеріали), який записується окремо від інших символів;
категорію мастила (п'ять груп знаків):
символ 1 група мастильного матеріалу X (пластичні мастила);
символ 2 мінімальна температура експлуатації;
символ 3 максимальна температура експлуатації мастила;
символ 4 мастильна здатність у присутності води та протиіржавні властивості цього мастила;
символ 5 мастильна здатність речовини при великих і малих навантаженнях;
сорт за NLGL (Національний інститут мастильних матеріалів США) виражений числом, що відповідає консистенції мастила при температурі 25 °С (символ 6).
За символами 2, 3, 4, 5 і 6 закодована така інформація.
Символ 2 Мінімальна температура експлуатації
Значення мін. температури, °С
0
-20
-30
-40
нижче -40

Символ
А
В
С
D
Е


Символ 3 Максимальна температура експлуатації
Значення макс. тем-ри,°С
60
90
120
140
160
180
вище 180

Символ
А
В
С
D
Е
F
G


Символ 4 Стійкість відносно води та захисні властивості

Навколишнє
середовище *

Протиіржавний захист **





Символ
LLLMMMHHH


LMHLMHLMH






ABCDEFGHI

*L сухе;
M статична волога;
Н промивання водою
**L відсутність захисних властивостей;
М захисні властивості в присутності дистильованої води;
Н захисні властивості в присутності солоної води

Символ 5 характеризує здатність мастил витримувати високі навантаження. Літера А позначає мастило, якому не властива підвищена стійкість до надмірних тисків; літерою В позначають мастила з енергозберігаючими (ЕР) властивостями.
Сорт мастила за NLGL визначається числом пенетрації (ISO 2137) таким чином:
Пенетрація
Сорт NLGL
Раніше вживане позначення консистенції

445-475
400-430 355-385
310-340
265-295
220-250
175-205
130-160
85-115
000
00
0
1
2
3
4
5
6
рідка
напіврідка
дуже м'яка
м'яка
напівм'яка
середня
напівтверда
тверда
дуже тверда


Для прикладу: ISO-L-XBEHB3 мастило, призначене для використання в умовах від мінус 20 °С до плюс 160 °С, стійке до вимивання водою; має протиіржавні властивості в присутності дистильованої води, витримує великі навантаження, оскільки має енергозберігаючі властивості; сорт за NLGL-3.
Мастило може позначатися й скорочено: L-XBEHB3.
Позначення мастила згідно з DIN 51502 вміщує інформацію про його призначення та додатково про речовини, які входять до складу мастила, показник ступеня консистенції клас NLGL, максимальну та мінімальну температури експлуатації (див. табл. нижче).
Таблиця 4.43
Символи, що характеризують призначення мастила:
Символ
Призначення мастила

К
G
OG
М
Мастила для підшипників кочення і ковзання Мастила для закритих коробок передач
Мастила для зубчастих зчеплень відкритих передач
Мастила для посадок з тертям ковзання і для ущільнення

Таблиця 4.44
Символи, що характеризують речовини, з яких складаються мастила
Символ
Складові мастила

F
Е
FK
PG
SI
Р
Твердий мастильний матеріал (дисульфід молібдену, графіт)
Складні ефіри
Фторовані вуглеводні
Полігліколі
Силоксани
Синтетичні присадки високого тиску


Таблиця 4.45
Символи, що характеризують максимальну робочу температуру та стійкість до дії води
Символ
Максимальна робоча
температура, °С
Стійкість до дії води*.
Ступінь оцінки при температурі випробування

С
D
Е
F
G
Н
К
М
N
Р
R
S
Т
U
60
60
80
80
100
100
120
120
140
160
180
200
220
>220
0-40 або 1-40
2-40 або 3-40
0-40 або 1-40
2-40 або 3-40
0-90 або 1-90
2-90 або 3-90
0-90 або 1-90
2-90 або 3-90
за домовленістю
за домовленістю
за домовленістю
за домовленістю
за домовленістю
за домовленістю


Таблиця 4.46
Показник мінімальної температури експлуатації мастила
Показник
Мінімальна робоча температура, °С

-10
-20
-30
-40
мінус 10
мінус 20
мінус 30
мінус 40

Для прикладу: КР2К -20 : К мастило для підшипників ковзання і кочення; Р містить присадки високого тиску; 2 клас за NLGI; К максимальна температура експлуатації 120 °С і стійкість проти дії води, -20 мінімальна температура експлуатації Імінус 20 °С.



4.8.4. Асортимент мастил
Під час експлуатації автотракторної техніки найбільш широко використовуються антифрикційні та консерваційні мастила.
Антифрикційні мастила. Мастила загального призначення для звичайних температур солідоли. Не зважаючи на те, що солідоли витісняються багатоцільовими мастилами, їх застосування продовжується в сільськогосподарській техніці (порівняно дешеві). Це гідровані кальцієві мастила, стабілізація яких забезпечується присутністю 1-3 % води. Видалення її при нагріванні призводить до розшарування мастил, що і обмежує максимальну температуру їх застосування (65-75 °С). Перевагою солідолів є водостійкість, високі антикорозійні і протизадирні властивості, а недоліком низькі температура плавлення і механічна стабільність.
Солідоли використовують у механізмах, що працюють при температурі до 60-70 ° С, коли до якості механізмів особливі вимоги не пред'являються. З поширенням енергонасичених машин солідоли замінюються високоякісними мастилами, в першу чергу багатоцільовими.
Виготовляються два типи солідолів: синтетичні і жирові.
Солідол синтетичний це м'яке синтетичне мастило з гладкою текстурою від світло- до темно-коричневого кольору. Вміст води до 3 %.
Солідол С (СКа 3/7-2) найбільш масовий сорт антифрикційних мастил. Його готують на основі індустріальної оливи И-25А, И-30А, И-40А і використовують як зимове і літнє мастило у парах тертя транспортних машин, сільського сподарської техніки. Внаслідок низької механічної стабільності Солідолу С при сильному ущільненні експлуатаційні властивості його різко погіршуються. Він недостатньо сумісний з іншими мастилами.
Прес-солідол С (СКа 4/5-0) виготовляється з менш в'язких олив і меншої кількості загусника. Він краще нагнітається в зимовий період солідолонагнітачем, ніж Солідол С. Здебільшого застосовується в автотранспорті.
Солідол жировий відрізняється від синтетичного тим, що містить кальцієві мила жирних кислот, які є складовими природних жирів. За зовнішнім виглядом і основними характеристиками жирові солідоли наближені до синтетичних, однак мають кращі в'язкісно-температурні властивості, добре сумісні з іншими типами мастил. Стандартом передбачається виготовлення двох марок жирових солідолів: Солідол Ж (СКа 2/6-2) / Прес-солідол Ж (СКа 3/6-0). Застосування жирових солідолів аналогічне синтетичним.
Поряд зі звичайними солідолами достатньо поширені графітні мастила, до складу яких введено 5-15 % графіту.
Графітне (СКа 2/6 –г3) грубе, щільне мастило чорного кольору із срібним відтінком. За складом наближене до синтетичних солідолів, але виготовлене на в'язкій оливі (циліндрова 11) і наповнювачем його є графіт. Незважаючи на незадовільні в'язкісно-температурні властивості, продукт застосовують як влітку, так і взимку для змащування ресор автомобілів і тракторів, підвісок гусеничних тракторів, відкритих шестерень інших машин тощо.
Зарубіжними аналогами солідолів є мастила фірм: Castrol Agricastrol Medium, Agricastrol T, Castrolease Medium; Shell Blameta 0,1,2,3, FB 2, FD 1,2,3; Mobil- Gargoyle В No. 1,2,3,4, Mobiland Tractor; British Petroleum Tractor, Energrease C!,C2,C3, GP1,GP2,GP3; Texaco - All Temp, Cup 0,1,2,3,4,5. Аналоги графітного мастила відповідно А 25 Grapfite, Barbatia 1,2,3,4,6, Grapfited No.3, Energrease C3-F; Glissando FKA, FMA.
Мастила загального призначення для підвищених температур використовують для роботи механізмів при температурах 100-110 °С. Виготовляють їх на основі індустріальних, авіаційних, трансформаторних олив із загущенням натрієвим і натрієво-кальцієвим милами. Для приготування використовують переважно природний жир (складова рицинової олії), рідше синтетичні кислоти. Застосовуються для змащування підшипників кочення електромашин, маточин передніх коліс автомобілів, тощо ( із збільшенням випуску багатоцільових мастил застосування їх зменшується). Суттєвий недолік розчинні у воді. У цій групі мастил:
1-13 жирове (ОНа-Ка 2/11-3/4) однорідна дрібнозерниста мазь від світло- до темно-жовтого кольору. Використовується у підшипниках кочення, рідше ковзання.
Консталін густа мазь жовтого або світло-жовтого кольору з дрібно-зернистою чи слабоволокнистою текстурою. За зовнішнім виглядом не відрізняється від мастила 1-13 жирове. Але в кон-сталіні відсутнє кальцієве мило. Натомість у складі його міститься рицинова олія.
Консталін-1 (ОНа 2/11-3) і Консталін-2 (ОНа 2/11-4), що виготовляються, несуттєво відрізняються за температурою крапання та консистенцією.
Зарубіжними аналогами мастил загального призначення для підвищених температур є мастила фірм: Castrol Agricastrol НМ, Castrolease HM; Shell - Albida 1,2,3,4,5, Nerita 1,2,3,4; Mobil Gargoyle 1200, 1201, Gargoyle BRB1; British Petroleum Energrease HT1, HT2, HT3, N1, N2, N3; Texaco - Glissando FW, Regal Starfak 2.
Багатоцільові мастила називають іноді поліфункціональними або універсальними. Вони водостійкі і працюють у широкому інтервалі швидкостей, температур і навантажень. Виготовляються на основі нафтових олив (сумішей веретенної та індустріальної або залишкових і дистилятних олив західносибірських нафт), загущених літієвими милами. Вони придатні для застосування в різноманітних механізмах автомобілів, тракторів та іншої сільськогосподарської техніки.
Як багатоцільові переважно застосовують мастила на основі мінеральних олив, загущені літієвим милом. Серед них такі.
Литол-24 (МЛи 4/12-3) м'яке мастило коричневого кольору. Водостійке, має високу механічну стабільність і хороші мастильні властивості.
При застосуванні його у рухомих з'єднаннях замість мастила загального призначення частота змащування зменшується більш як у два рази.
Литол-24РК(МЛи 4/13-3) мастило з покращеними консерваційними властивостями. За своїми основними характеристиками, застосуванням він подібний до Литол-24. Литол-24РК рекомендується в основному для машин і механізмів, що експлуатуються з великими інтервалами у роботі. Забезпечує консервацію пар тертя до 10 років. Може застосовуватися в умовах підвищеної корозійності навколишнього середовища.
Зарубіжними аналогами цих мастил є мастила фірм: Castrol Agricastrol API, AP2, АРЗ, Castrolease LM; Shell Alvania 1,2,3, Retinax A; Mobil Lithium No2, Mobilgrease MP; British Petroleum Boat-Trailer, Energrease LI, L2, L3; Texaco Glissando FT-30, 32.
Термостійкі мастила призначені для використання в температурних середовищах від 150 до 250 °С і вище протягом досить тривалого часу. їх виготовляють на основі дефіцитних синтетичних олив із застосуванням спеціальних загусників, тому недоцільно застосовувати ці продукти у випадках, коли можна обійтися звичайними мастилами. Найбільшого поширення набули комплексні кальцієві мастила, які виготовляють із застосуванням комплексного кальцієвого мила високих жирних кислот і оцтової кислоти.
УНИОЛ-1 (ЖкКа 3/15-2) м'яке мастило коричневого кольору, нагадує за зовнішнім виглядом Солідол С, водостійкість зберігає навіть у киплячій воді. Має високу термостійкість і хорошу колоїдну стабільність. За термостійкістю перевищує багато мастил внаслідок високої температури крапання, малій зміні межі міцності з підвищенням температури, низькій випарності. Недолік підвищена гігроскопічність, тому необхідно зберігати у герметичній тарі. Рекомендується застосовувати як термостійкі мастила загального призначення з протизадирними властивостями, при температурах до 200 °С, у важко навантажених парах тертя.
ЦИАТИМ-221 (ЖкКа 6/15к-1/2) - м'яке мастило білого або світло-сірого кольору. Максимальна температура застосування близько 150 °С ( допускається короткочасне нагрівання до 180 °С). Має добрі низькотемпературні властивості, можна використовувати до температури мінус 65 °С. Застосовується для змащування підшипників кочення, а також в парах гума-метал.
Зарубіжними аналогами є мастила фірм: Mobil Mobilgrease 523; Texaco Glissando FO-20, 31, Texando 20, 31.
Консерваційні мастила призначені для тривалого і надійного захисту від корозії. Домінуюче становище серед інших займають вуглеводневі мастила. Застосування мастил для консервації зручне тим, що їх наносять на поверхні в розплавленому стані шляхом занурення, щіткою, з допомогою розпилення, але низька температура плавлення (40-70 °С) обмежує максимальну температуру використання. Абсолютна водостійкість, малі паро- і газопроникність сприяють ефективному захисту металевих виробів від корозії. Найбільшого поширення набули мастила Гарматне і ВТВ-1.
Гарматне (ЗТ 5/5-5) густе липке мастило коричневого кольору. До 1983 року випускалось під назвою ПВК. Виготовлено методом сплавлення петролатумів з в'язкою оливою і загущення церезином. Здатне захищати метали від корозії протягом кількох років.
ВТВ-1 (ЗТ 2/5-5) вазелін технічний волокнистий. За складом, властивостями й застосуванням подібний до мастила Гарматного. Через більшу вартість, порівняно з Гарматним, в основному використовується для змащування клем акумуляторних батарей.
Зарубіжними аналогами є мастила фірм: Castrol Mineral Jelly, Rustilo 13,21,24,29, Techical Amber Jelle; Shell Ensis Compound CA, CB, CC; Mobil- Mobil-Kote 334,336,338; British Petroleum Petroleum Jelle PG, PY3, PY4; Texaco 1973 Rust Proof.



















4.8.5. Тверді мастильні матеріали
Тверді та самозмащувальні мастильні матеріали застосовують, як правило, в ситуаціях, коли рідкі або пластичні аналоги втрачають свою експлуатаційну здатність. До таких ситуацій належать високі або низькі (кріогенні) температури, розріджене середовище (вакуум), великі питомі навантаження, підвищена радіація тощо.
Крім того, цей вид мастильних матеріалів використовується як один з компонентів антифрикційних присадок, а також наповнювачів у пластичних мастилах тощо.
Значимість твердих і самозмащувальних матеріалів у найближчі роки повинна зрости у зв'язку з розробкою двигунів, які будуть працювати на альтернативному паливі (рідкий метан, водень тощо).
Механізм дії сухих (твердих) мастильних матеріалів до кінця ще не розгаданий. Мастильні властивості цих матеріалів пояснюються будовою їх кристалічної решітки, де відстань між атомами, що утворюють шар, менша, ніж відстань між шарами (у графіта відстань між атомами в шарах 0,142 нм, а відстань між шарами 0,344 нм). Однак пояснити мастильну здатність цих матеріалів тільки будовою кристалічної решітки не вдається. Випадають з цього ряду тальк і слюда, які не виявляють такої здатності.
Графіт один з найбільш поширених твердих мастильних матеріалів. Добре заповнює технологічні нерівності мікропрофілю поверхні тертя, утворюючи дзеркальну поверхню. Але тут потрібно враховувати матеріал поверхонь, що труться.
Графіт АГ-1500 добре взаємодіє в парі з чавуном і хромом.
Графіт Е - зі сталлю та хромом.
Найгірше графіт взаємодіє з міддю, в цьому випадку зношуваність у 18 разів більше, ніж у хрому.
Дисульфід молібдену MoS2. Будова його кристалічної решітки подібна до графітної. Не окисляється до температур 350 °С. З підвищенням питомого навантаження коефіцієнт тертя дисульфіду молібдену зменшується до 0,02. Найчастіше він використовується як добавка до рідких і пластичних мастильних матеріалів.
Дисульфід вольфраму WS2. Структура нашарована. На повітрі не окисляється до температури 510 °С, а несуча здатність в З рази більша ніж у дисульфіду молібдену. Хімічно дуже стійкий, не розчиняється в сильних кислотах, лугах, ацетоні тощо. Найчастіше використовується як добавка у вигляді колоїдної суспензії.
До твердих мастильних матеріалів можна віднести і сполуки селену диселеніди молібдену MoSe2, вольфраму WSe2, ніобію HbSe2, нітрат бору BN.
Принцип створення самозмащувальних матеріалів простий: в основу, що складається з міцних та стабільних полімерів (наприклад поліамідні смоли), вводять наповнювачі тверді мастильні матеріали. Здійснюють це або в процесі полімеризації основи, або ж в розплав готового поліаміду.
Технологія порошкової металургії дозволяє створювати ряд самозмащувальних матеріалів на основі порошків, які вигідно відрізняються від полімерних більш високою теплопровідністю.
Основою таких матеріалів є пориста структура, наповнена рідким мастильним матеріалом. Можна використовувати й тверді мастильні матеріали.
Найбільшого поширення набули бронзографітові та залізографітові порошкові матеріали.



Контрольні (тестові) питання
1 .Що покладено в основу класифікації мастил?
2. Що означають літери у позначенні мастила МЛи 4/12-3?
3. Що означають цифри у позначенні мастила МЛи 4/12-3?
4. Що приймають за температуру крапання мастил?
5. Як залежить індекс класу консистенції від густоти (твердості) мастила?
6. Що називають ефективною в'язкістю мастил, як її визначають?
7. Що таке міцність мастил, як її визначають?
8. Які матеріали називають твердими мастильними, їх дія?
9. Як одержують самозмащувальні матеріали?








13PAGE 15


13PAGE 1418815




  Root Entry

Приложенные файлы

  • doc 22403093
    Размер файла: 812 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий