Смазка (смазка)

Смазка представляет собой твердую или полутвердую смазку, образующуюся в виде дисперсии загустителей в жидкой смазке. Смазка обычно состоит из мыла, минеральным или эмульгированного растительным маслом .

Общей особенностью смазок является то, что они обладают высокой начальной вязкостью , которая при приложении сдвига падает, создавая эффект смазываемого маслом подшипника примерно той же вязкости, что и базовое масло, используемое в смазке. Это изменение вязкости называется сдвиговым разжижением . Смазку иногда используют для описания смазочных материалов, которые представляют собой просто мягкие твердые вещества или жидкости с высокой вязкостью, но эти материалы не проявляют свойств разжижения при сдвиге, характерных для классической смазки. Например, вазелин, такой как вазелин, обычно не классифицируется как смазка.

Смазки применяются в механизмах, которые можно смазывать лишь изредка и где смазочное масло не остается на месте. Они также действуют как герметики, предотвращая попадание воды и несжимаемых материалов. Подшипники с консистентной смазкой имеют более высокие фрикционные характеристики из-за их высокой вязкости.

Характеристики

смазка Настоящая состоит из масла или другой жидкой смазки, смешанной с загустителем, обычно мылом , с образованием твердого или полутвердого вещества. ^[1] Смазки обычно представляют собой разжижающиеся при сдвиге или псевдопластичные жидкости , что означает, что вязкость жидкости снижается под действием напряжения сдвига . После приложения достаточного усилия для сдвига вязкость смазки падает и приближается к вязкости базовой смазки, например минерального масла. Такое внезапное падение силы сдвига означает, что смазка считается пластичной жидкостью , а уменьшение силы сдвига со временем делает ее тиксотропной . Некоторые смазки являются реотропными , то есть при работе они становятся более вязкими. ^[2] Смазка часто наносится с помощью шприца для смазки , который наносит смазку на смазываемую деталь под давлением, вытесняя твердую смазку в полости детали.

Загустители

Мыло является наиболее распространенным эмульгатором, и выбор типа мыла определяется применением. ^[3] В состав мыла входят стеарат кальция , стеарат натрия , стеарат лития , а также смеси этих компонентов. жирных кислот, Также используются производные отличные от стеаратов, особенно 12-гидроксистеарат лития . Природа мыла влияет на термостойкость (в зависимости от вязкости), водостойкость и химическую стабильность получаемой смазки. Сульфонаты кальция и полимочевины становятся все более распространенными загустителями жиров, не основанными на металлических мылах. ^[4]^[5]

В качестве загустителей также можно использовать порошкообразные твердые вещества, особенно абсорбирующие глины, такие как бентонит . Смазки на основе жирных масел также готовятся с другими загустителями, такими как деготь , графит или слюда , которые также увеличивают срок службы смазки. Силиконовые смазки обычно загущены диоксидом кремния .

Инженерная оценка и анализ

Чаще всего используются смазки на литиевой основе; Смазки на основе натрия и лития имеют более высокую температуру плавления ( температуру каплепадения ), чем смазки на основе кальция, но не устойчивы к действию воды . Смазка на основе лития имеет температуру каплепадения от 190 до 220 °C (от 374 до 428 °F). Однако максимальная температура использования литиевой смазки составляет 120 °C.

Количество жира в образце можно определить в лаборатории путем экстракции растворителем с последующим, например, гравиметрическим определением. ^[6]

Добавки

Некоторые смазки имеют маркировку «EP», что означает « запредельное давление ». Под высоким давлением или ударной нагрузкой обычная смазка может сжиматься до такой степени, что смазываемые детали вступают в физический контакт, вызывая трение и износ. Смазки EP обладают повышенной стойкостью к разрушению пленки, образуют защитное покрытие на металлической поверхности для защиты в случае разрушения пленки или содержат твердые смазочные материалы, такие как графит , дисульфид молибдена или гексагональный нитрид бора (hBN), для обеспечения защиты даже при отсутствии остатков смазки. . ^[3]

Твердые присадки, такие как медный или керамический порошок (чаще всего hBN), добавляются в некоторые смазки для статического высокого давления и/или высоких температур или там, где коррозия может помешать разборке компонентов на более позднем этапе их срока службы. Эти соединения действуют как разделительный агент . ^[7]^[8] Твердые присадки нельзя использовать в подшипниках из-за жестких допусков. Твердые присадки вызывают повышенный износ подшипников. ^{[ нужна ссылка ]}

История

Считается, что жир ранней египетской или римской эпохи готовился путем смешивания извести с оливковым маслом . Известь омыляет часть триглицеридов , входящих в состав масла, образуя кальциевую смазку. В середине 19 века мыло намеренно добавляли в масла в качестве загустителей. ^[9] На протяжении веков в качестве смазок использовались самые разные материалы. Например, в Швеции черные слизни Arion ater использовались в качестве смазки для осей деревянных осей или телег. ^[10]

Классификация и стандарты

разработанный совместно ASTM International , Национальным институтом смазочных материалов (NLGI) и SAE International Стандарт ASTM D4950 , «стандартная классификация и спецификация для автомобильных сервисных смазок», , был впервые опубликован ASTM International в 1989 году. NLGI Он классифицирует смазки, подходящие для смазывания компонентов шасси и подшипников колес транспортных средств, в зависимости от требований к эксплуатационным характеристикам, используя коды, принятые из «Системы классификации обслуживания шасси и подшипников колес» :

LA и LB: смазочные материалы для шасси (пригодны для легких и тяжелых условий эксплуатации соответственно)
GA, GB и GC: подшипники колес (пригодны для легких, средних и тяжелых условий эксплуатации соответственно)

В данную категорию производительности могут входить смазки различной консистенции. ^[11]

Мера консистенции смазки обычно выражается числом консистенции NLGI .

Основные элементы стандарта ATSM D4950 и классификации консистенции NLGI воспроизведены и описаны в стандарте SAE J310 «Автомобильные смазочные материалы», опубликованном SAE International.

Стандарт ISO 6743-9 «Смазочные материалы, индустриальные масла и сопутствующая продукция (класс L) — классификация — часть 9: семейство X (смазки)» , впервые выпущенный в 1987 году Международной организацией по стандартизации , устанавливает подробную классификацию смазок, используемых для смазка оборудования, узлов машин, транспортных средств и т. д. Каждой смазке присваивается единый многокомпонентный код на основе ее эксплуатационных свойств (включая температурный диапазон, воздействие воды, нагрузки и т. д.) и числа консистенции NLGI. ^[12]

Другие типы

Силиконовая смазка

Силиконовая смазка основана на силиконовом масле , обычно загущенном аморфным коллоидным диоксидом кремния .

Смазка на основе фторэфиров

Фторполимеры, содержащие COC (эфир) с фтором (F), связанным с углеродом. Они более гибкие и часто используются в сложных условиях из-за своей инертности. Яркими примерами являются Fomblin от Solvay Solexis и Krytox от DuPont .

Лабораторная смазка

Смазки Apiezon, на основе силикона и фторэфира обычно используются в лабораториях для смазки запорных кранов и притертых стеклянных соединений. Смазка помогает предотвратить «замерзание» соединений, а также обеспечивает правильную герметизацию систем высокого вакуума. Смазки Apiezon или аналогичные смазки на углеводородной основе являются самыми дешевыми и наиболее подходящими для применения в условиях высокого вакуума. Однако они растворяются во многих органических растворителях . Это качество делает очистку пентаном или гексаном тривиальной, но также легко приводит к загрязнению реакционных смесей.

Смазки на основе силикона дешевле смазок на основе фторэфиров. Они относительно инертны и обычно не влияют на реакции, хотя реакционные смеси часто загрязняются (обнаруживается с помощью ЯМР вблизи δ 0 ^[13]). Смазки на основе силикона нелегко удалить растворителем, но они эффективно удаляются путем замачивания в базовой ванне.

Смазки на основе фторэфиров инертны по отношению ко многим веществам, включая растворители, кислоты , основания и окислители . Однако они дорогие и их нелегко очистить.

Пищевая смазка

Пищевые смазки — это те смазки, которые могут контактировать с пищевыми продуктами и поэтому должны быть безопасными для переваривания. Базовые масла для пищевых смазочных материалов, как правило, представляют собой нефтехимические продукты с низким содержанием серы, менее легко окисляются и эмульгируются. Еще одно широко используемое базовое масло на основе поли-α-олефинов. ^{[ нужны разъяснения ]} Министерство сельского хозяйства США (USDA) имеет три обозначения пищевой ценности: H1, H2 и H3. Смазочные материалы H1 — это пищевые смазочные материалы, используемые в пищевой промышленности, где существует вероятность случайного контакта с пищевыми продуктами. Смазки H2 — это промышленные смазочные материалы, используемые на оборудовании и деталях машин в местах, где нет возможности контакта. Смазки H3 — это пищевые смазочные материалы, обычно пищевые масла, используемые для предотвращения ржавчины на крючках, тележках и аналогичном оборудовании. ^{[ нужна ссылка ]}

Водорастворимые аналоги смазки

В некоторых случаях смазка и высокая вязкость смазки желательны в ситуациях, когда требуются нетоксичные материалы, не содержащие масла. Карбоксиметилцеллюлоза , или КМЦ, — один из популярных материалов, используемых для создания аналога смазок на водной основе. КМЦ служит как для загущения раствора, так и для придания смазывающего эффекта, причем для дополнительной смазки часто добавляют смазочные материалы на основе силикона. Самый известный пример смазки этого типа, используемой в качестве хирургической и личной смазки , — KY Jelly .

Пробковая смазка

Пробковая смазка — это смазка, используемая для смазки пробки, например, в музыкальных духовых инструментах. Обычно его наносят с помощью небольших аппликаторов, похожих на бальзам для губ или помаду. ^[14]

См. также

Ссылки

^ Дрезель, Вильфрид (2014). «Смазочные материалы». Энциклопедия смазочных материалов и смазок . стр. 1076–1096. дои : 10.1007/978-3-642-22647-2_16 . ISBN 978-3-642-22646-5 .
^ Лес Хорв (12 июня 1996 г.). Уплотнения вала для динамических применений . ЦРК Пресс. стр. 449–. ISBN 978-1-4398-2255-5 .
^ Jump up to: ^а ^б Ричард Л. Найлен, технический редактор (апрель 2002 г.). «Смазка: что это такое и как работает» . Электрический аппарат . Архивировано из оригинала 17 апреля 2009 г. Проверено 23 октября 2008 г. {{cite journal}}: |author= имеет общее имя ( справка )
^ Артур Дж. Кейнс; Роджер Ф. Хейкок; Джон Э. Хиллер (2004). Справочник автомобильных смазочных материалов . Джон Уайли и сыновья. стр. 300–. ISBN 978-1-86058-471-8 .
^ Тан Джин (25 января 2013 г.). Инженерные материалы и применение . Trans Tech Publications Ltd., стр. 83–. ISBN 978-3-03813-994-2 .
^ Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. ТемаНорд 2003:516. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2008 г. Проверено 28 марта 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
^ Ян Андерсон (20 августа 2017 г.). Как быть умелым [волосатая попа не требуется]: приобретите навыки экономии денег своими руками, создайте уникальный дом и правильно ухаживайте за своими вещами . ручные СМИ. стр. 204–. ISBN 978-82-93249-05-4 .
^ «Керамическая смазка» . Поватек . Проверено 15 ноября 2020 г.
^ Торстен Бартельс и др. «Смазочные материалы и смазка» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a15_423
^ Сванберг I (2006). «Черные слизни ( Arion ater ) в качестве смазки: пример технического использования брюхоногих моллюсков в доиндустриальной Швеции» . Журнал этнобиологии . 26 (2): 299–309. doi : 10.2993/0278-0771(2006)26[299:BSAAAG]2.0.CO;2 . S2CID 62814828 .
^ Тоттен, Джордж Э.; Уэстбрук, Стивен Р.; Шах, Раджеш Дж., ред. (2003). Справочник по горюче-смазочным материалам: технология, свойства, эксплуатационные характеристики и испытания (том 1) . Серия «Руководство ASTM», том 37 (7-е изд.). АСТМ Интернешнл. п. 560. ИСБН 978-0-8031-2096-9 .
^ Рэнд, Сальваторе Дж., изд. (2003). Значение испытаний нефтепродуктов . Серия «Руководство ASTM», том 1 (7-е изд.). АСТМ Интернешнл. п. 166. ИСБН 978-0-8031-2097-6 .
^ Готлиб, Хьюго Э.; Котляр, Вадим; Нудельман, Авраам (1997). «Химические сдвиги ЯМР обычных лабораторных растворителей в виде следовых примесей». Журнал органической химии . 62 (21): 7512–7515. дои : 10.1021/jo971176v . ПМИД 11671879 .
^ «Корк Лубрикантс» . Архивировано из оригинала 07.10.2017 . Проверено 25 марта 2017 г.

В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Уорд, Артемас (1911). «Энциклопедия бакалейщика». Энциклопедия бакалейщика .

Внешние ссылки

Определение смазки и руководство по применению Инженерного корпуса армии США (файл PDF)

Новое местоположение: перейдите на главную страницу USACE > [Публикации] > [Руководства для инженеров] > [EM 1110-2-1424 Смазочные материалы и гидравлические жидкости]

Определение смазки и руководство по применению Инженерного корпуса армии США (файл PDF)
Энциклопедия бакалейщика онлайн.
Interflon USA. Архивировано 7 ноября 2019 г. на Wayback Machine. «В чем разница между маслом и смазкой?»

[grease-1] Дрезель, Вильфрид (2014). «Смазочные материалы». Энциклопедия смазочных материалов и смазок . стр. 1076–1096. дои : 10.1007/978-3-642-22647-2_16 . ISBN 978-3-642-22646-5 .

[Horve1996-2] Лес Хорв (12 июня 1996 г.). Уплотнения вала для динамических применений . ЦРК Пресс. стр. 449–. ISBN 978-1-4398-2255-5 .

[nailen-3] Jump up to: ^а ^б Ричард Л. Найлен, технический редактор (апрель 2002 г.). «Смазка: что это такое и как работает» . Электрический аппарат . Архивировано из оригинала 17 апреля 2009 г. Проверено 23 октября 2008 г. {{cite journal}}: |author= имеет общее имя ( справка )

[CainesHaycock2004-4] Артур Дж. Кейнс; Роджер Ф. Хейкок; Джон Э. Хиллер (2004). Справочник автомобильных смазочных материалов . Джон Уайли и сыновья. стр. 300–. ISBN 978-1-86058-471-8 .

[Jin2013-5] Тан Джин (25 января 2013 г.). Инженерные материалы и применение . Trans Tech Publications Ltd., стр. 83–. ISBN 978-3-03813-994-2 .

[6] Использование озоноразрушающих веществ в лабораториях. ТемаНорд 2003:516. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2008 г. Проверено 28 марта 2011 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )

[Anderson2017-7] Ян Андерсон (20 августа 2017 г.). Как быть умелым [волосатая попа не требуется]: приобретите навыки экономии денег своими руками, создайте уникальный дом и правильно ухаживайте за своими вещами . ручные СМИ. стр. 204–. ISBN 978-82-93249-05-4 .

[8] «Керамическая смазка» . Поватек . Проверено 15 ноября 2020 г.

[9] Торстен Бартельс и др. «Смазочные материалы и смазка» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, 2005, Вайнхайм. два : 10.1002/14356007.a15_423

[Svanberg_2006-10] Сванберг I (2006). «Черные слизни ( Arion ater ) в качестве смазки: пример технического использования брюхоногих моллюсков в доиндустриальной Швеции» . Журнал этнобиологии . 26 (2): 299–309. doi : 10.2993/0278-0771(2006)26[299:BSAAAG]2.0.CO;2 . S2CID 62814828 .

[11] Тоттен, Джордж Э.; Уэстбрук, Стивен Р.; Шах, Раджеш Дж., ред. (2003). Справочник по горюче-смазочным материалам: технология, свойства, эксплуатационные характеристики и испытания (том 1) . Серия «Руководство ASTM», том 37 (7-е изд.). АСТМ Интернешнл. п. 560. ИСБН 978-0-8031-2096-9 .

[12] Рэнд, Сальваторе Дж., изд. (2003). Значение испытаний нефтепродуктов . Серия «Руководство ASTM», том 1 (7-е изд.). АСТМ Интернешнл. п. 166. ИСБН 978-0-8031-2097-6 .

[13] Готлиб, Хьюго Э.; Котляр, Вадим; Нудельман, Авраам (1997). «Химические сдвиги ЯМР обычных лабораторных растворителей в виде следовых примесей». Журнал органической химии . 62 (21): 7512–7515. дои : 10.1021/jo971176v . ПМИД 11671879 .

[14] «Корк Лубрикантс» . Архивировано из оригинала 07.10.2017 . Проверено 25 марта 2017 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]