Лучшие высокотемпературные смазки
Добрый день друзья!
Сегодня в нашем блоге речь пойдет о высокотемпературных смазках, их характеристиках и применении.
Пластичная смазка это особый материал, который при определённых нагрузках на механизм показывает свойства, как твердого тела, так и жидкости. При малой приложенной силе должны держать свою форму, не стекать со стенок, удерживаться от смыва в не герметичных местах трения. Нагружая механизм до предела прочности смазки, она теряет свои свойства, приобретая признаки жидкости. Уменьшив воздействие, смазывающее вещество вновь твердеет и переходит в свое начальное состояние. Такие особые свойства снижают усилие на контактирующие детали и устраняют их износ.
Базу готовой смазки составляет нефтяное масло или синтетика, заполняющее от 75 до 92 % всего объема. Первостепенное качество масла влияет на свойства смазки, но очень важны добавки, которые увеличивают ресурс, и изменяют характеристики готового продукта.
Добавки разделяются:
• Присадки – вещества, улучшающие эксплуатационные свойства. Относят: депрессорные, моющие, антиокислительные, диспергирующие и т.д. До 5% в объеме смазки.
• Наполнители – твердые неорганические вещества, не растворимы в масле, такие как графит и дисульфид молибдена(MoS2). Улучшают герметичность узлов и оптимизируют антифрикционные характеристики. Количество наполнителя варьируется от 1 до 20%.
• Модификаторы структуры – это поверхностно-активные вещества, влияющие на эластичность и прочность структуры пластичной смазки, которые противостоят давлению. Обычно это жирные кислоты и спирты, до 1% в составе.
Качество смазки в первую очередь зависит от ее состава и от таких важных характеристик как: проникающие свойства – пенетрация, прочность пленки на сдвиг, температура каплепадения, стойкость к коррозии, испаряемость, механическая стабильность, стойкость к вымыванию.
Международным стандартом, утвержденным в Американском Национальном институте смазок (NLGI), смазки классифицируются по густоте, или по научному – пенетрации:
ТОП-12 смазок для высоких температур
Перфторполиэфирные составы – самые передовые смазочные вещества, для огромного охвата температур. Применимы в автоспорте и тяжелой технике, которые переносят колоссальные механические и тепловые нагрузки. Автопроизводители зачастую используют в производстве машин премиум класса. Гражданским автомобилистам использовать данные смазки, практически, не имеет смысла из-за высокой цены и отсутствия запредельных нагрузок.
1. HUSKEY HTL-500 PURE-SYNTHETIC EXTREME TEMPERATURE PTFE GREASE
Компания из Америки разработала одну из лидирующих универсальных синтетических термосмазок. Передовой пакет присадок и высокостабильный загустителем. В составе политетрафторэтилен (фторопласт) с наименьшим коэффициентом трения.
Преимущества
• Экстремальная T –60° — +266 °С.
• Сертификат NSF/ U.S.D.A класс H-1, разрешено использовать, где может произойти контакт с пищевыми продуктами.
• Не плавится, уникальная адгезия, которая не дает смазке вымываться.
• Обладает диэлектрическими свойства.
Недостатки
• Цена.
Применение
В ступичных подшипниках, для деталей тормозных пневмо систем грузовой техники.
Полимочевинные составы. Являются одними из современных продуктов, которые снискали популярность у автолюбителей. Главное вещество для стабилизации состава — сульфонат кальция.
Новейшая генерация термосмазки для современного производства. В составе базовое минеральное масло с добавлением полимеров и присадки – Specialty Lubricants, которая минимизирует износ и образование задиров.
Достоинства
• Экстремальная T –40° — +282 °С.
• Отличная противозадирная стойкость.
• Широкое назначение, не плавится, обеспечивает отличную адгезию.
• Не вытекает и не разрушается при попадании влаги.
• Гарантирует не большой расход и увеличенный интервал замены.
Недостатки
• Цена.
Предназначена
Для большого рода подшипников: роликовых, игольчатых и скольжения. Используется для шестерней, шарниров, где требуется универсальная или противозадирная смазка. Подходит для ступиц колеса.
Вторая версия известного состава на базе полимочевины от компании Huskey.
Вытесняет своими свойствами и характеристиками с рынка составы на мылах: литиевых и литиевых комплексных, потому что выигрывает у них на предельных рабочих температурах, и в стойкости к воде. Опытным путем доказано, что она служит как минимум в два раза дольше комплексных литиевых и обычных литиевых.
Плюсы
• Двойной срок эксплуатации при предельных T: –40° — +235°С.
• При высокой температуре не влияет на медь содержащие сплавы.
• Высокая противозадирная и коррозионная стойкость.
• Отличная стабильность, подобная смазкам на комплексных литиевых мылах.
• Совместима с множеством эластомеров и уплотнителей.
• Разработана для закладки на заводах в качестве несменяемой смазки на весь срок службы.
• Сверх водостойкая.
• Безопасна для окружающей среды. Не содержит тяжелые металлы и соединения хлора.
• Утверждена по наивысшему классу качества NLGI GC-LB.
Применима
Идеально подходит для элементов ходовой части автомобиля, в частности для подшипников колес с дисковой тормозной системой.
4. AMSOIL DOMINATOR Synthetic Racing Grease
Консистентный продукт с возможностью применяя при экстремальном давлении. Разработана для работы в условиях повышенной влажности. Состоит из высококачественных синтетических базовых масел и загустителей с применением сульфоната кальция.
Достоинства
• Обеспечивает превосходную прочность пленки, сопротивление сдвигу и механическую стабильность.
• Отличные водоотталкивающие свойства и сопротивление к разбрызгиванию.
• Уплотняет поверхности металлов и химически борется с коррозией.
• Защищает компоненты от контакта металл—металл при большом давлении.
Применение
Для подшипников скольжения GC в корпусах LB. Продукт для подшипников колес, шасси и других узлов. Подходит для применения в агрегатах часто подвергающихся воздействию воды, грязи, снега или льда, включая квадроциклы, снегоходы и прицепы.
Синтетическая полимерная внедорожная смазка. В составе загуститель на основе сульфоната кальция и синтетический полимер по запатентованной технологии Amsoil, обеспечивают превосходную работу в внедорожных условиях.
Возможности
• Увеличенный эксплуатационный срок.
• Противостоит вымыванию и предотвращает попадание воды и других загрязняющих веществ в места, подверженные износу.
• Исключительная адгезия.
• Рабочая T –34˚ до +163˚C.
• Молибденовая добавка в 5% способствуют максимальной защите от износа в соответствии с требованиями Caterpillar
Недостатки
Большое количество молибдена имеет небольшой недостаток, если в узел попадет вода, которая приведет к химической реакции, то образовывается серная кислота с неизбежным разрушением деталей.
Применение
Для грузовиков, работающих в трудных условиях эксплуатации.
AMSOIL Synthetic Polymeric Off-Road Grease NLGI#2
Специальный арктический продукт для работы с экстремально высокими нагрузками при очень низких температурах. С густотой по классу NLGI 1.
Возможности
• Рабочая T –59° до 157°C.
• Обеспечивает экстремальную низкотемпературную прокачиваемость и превосходную защиту оборудования, работающего в суровых климатических условиях, где температура падает ниже –40°C.
• Имеет совместимость с другими типами.
• Гарантирует отличную механическую стабильность и превосходную защиту от износа и коррозии.
Применение
Для промышленного оборудования, шасси, подшипников, внедорожного и тяжелого оборудования, работающих в холодном климате.
Смазки с литием. Одни из самых часто встречаемых на рынке, основаны на литиевом мыле. Популярная – Литол 24. Причина распространенности в низкой цене и не плохих эксплуатационных свойствах. Недостаток заключается в том, что литиевые составы плохо защищают от влаги и требуют других добавок.
Главные недостатки:
• Органические кислоты изнашивающие полимерные детали.
• Средний уровень защиты от возможной коррозии. При выходе из строя пыльника или сальника корпуса желательно быстро поменять смазку.
Смазка на основе синтетических компонентов – эстеров, с добавлением минерального масла, загуститель – литиевое мыло. (NLGI 2)
Преимущества
• Устойчивость к сдвигу, окислению и вымыванию водой.
• Износоустойчивость и способность к высоким нагрузкам при экстремальных температурах.
• Отличная работоспособность при высоком давлении.
• Хорошая адгезия.
• Рабочая Т от –60° до +120°C, Tmax +200°C.
Недостатки
• Стоимость из-за добавления эстеров.
• Использование при Tmax укорачивает эксплуатационный срок продукта.
Применение
Для смазывания подшипников качения и скольжения при экстремально высоких нагрузках и очень низких температурах.
Многофункциональная смазка на минеральной основе, загущенна литиевым мылом с добавлением антиоксидантных и антикоррозионных присадок. (NLGI 2)
Обеспечивает
• Рабочую T от –30 до +125°C (кратковременно до +140°C).
• Устойчивость к сдвигу.
• Защиту от износа, механическую и химическую стабильность.
• Превосходную коррозионную защиту.
• Хорошую прокачиваемость.
Применение
Для высоконагруженных подшипников скольжения, качения тяжелой техники при повышенной влажности, вибрации, ударных нагрузках.
Противозадирная пластичная смазка от корпорации ExxonMobil. В серии 222 Special введено 0,75% дисульфида молибдена, который дает защиту от износа.
Преимущества
• T от –25° до +140°C.
• Собственный патент на технологию баз литиевого комплекса.
• Превосходные эксплуатационные качества при высокой температуре, отличная адгезия, стабильность структуры и стойкость к вымыванию.
• Высокая хим. стабильность.
• Превосходная коррозионная защита от ржавчины.
Применение
Для промышленного, сельскохозяйственного и морского оборудования, узлов шасси машин.
База минеральная, загущена литиевым мылом с добавкой антиоксидантных, антикоррозионных и противозадирных присадок (ЕР). NLGI класс 2.
Плюсы
• Универсальное использование для различных узлов.
• Механическая стойкость к истиранию и защита от окисления, коррозии во влажной среде.
• Водостойкость.
• Продолжительный срок службы и хорошее сопротивление старению, следовательно, возможен увеличенный интервал замены.
• Хорошая прокачиваемость при низких значениях T –30 до +130°C (кратковременно до +150°C),
Применение
В условиях повышенной влажности, сильной вибрации и ударных нагрузках подшипников скольжения и качения. Используется для колесных подшипников, шасси и карданных шарниров автомобилей.
Универсальная водостойкая термосмазка, производится на основе минерального масла с загущением литиевым мылом.
Обеспечивает
• Универсальность использование в разных узлах.
• Хорошую механическую и химическую стабильность, устойчивость к сдвигу.
• Высокую износостойкость и коррозионную стойкость.
• Хорошее давление на холоде, T –30 — +120°C.
Применение
Для всех точек смазывания в автомобиле, таких как: подшипники ступиц колес, ходовой части, шаровых опор, карданных шарниров, тросовых тяг и так далее.
Итоговая таблица смазок для применения в широком диапазоне температур.
Надеемся Вам было интересно!
Следите за нашим блогом, мы будем и дальше делится с Вами полезной информацией и интересными статьями.
Выбор смазки для высокоскоростных подшипников
На большинстве промышленных предприятий используются подшипники, частота вращения которых превышает частоту вращения обычного технологического оборудования. По этой причине к вопросу выбора смазки нужно подходить со знанием дела, так как ошибка при выборе смазки может привести к перегреванию подшипников, возникновению избыточного трения и преждевременному выходу из строя. Правильно подобранная смазка помогает подшипникам справляться с нагрузками при высоких скоростях и позволяет свести к минимуму возможные неисправности, возникающие по причине несоответствия смазки области ее применения.
Область применения высокоскоростных смазок
На заводах меня часто спрашивают о температуре, при которой подшипники должны работать. Неоспоримым является тот факт, что подшипники, которые работают на высокой скорости, имеют более высокую температуру. Приведу такой пример: во время своего последнего визита на завод я осматривал подвесной вентилятор, оснащенный прямой ременной передачей от большого электродвигателя. Частота вращения двигателя составляет 1750 оборотов в минуту (об/мин). Поскольку размер шкива не менялся ни в сторону уменьшения, ни в сторону увеличения, можно с уверенностью сказать, что частота вращения подшипников была практически одинаковой. Эти подшипники были обработаны смазкой слишком гутой консистенции, что приводило к перегреву и, соответственно, к сокращению срока их службы. Продлить срок службы подшипника можно путем подбора смазки, свойства которой максимально соответствуют поставленной задачи.
Здесь в качестве примера приведена ситуация с механизмами, которые используются на большинстве заводов (вентиляторы), однако высокоскоростные компоненты применяются и в других механизмах. Например, некоторые насосы с прямым приводом от двигателя, оснащенные подшипниками, для смазки которых используется пластичная смазка, могут работать при частоте вращения более 2000 оборотов в минуту. То же самое справедливо и в отношении некоторых смесителей, мешалок и воздуходувок. Эти компоненты выходят из строя, если смазывать их подшипники универсальной пластичной смазкой, не учитывая их характеристики. Чтобы определить, какая смазка подойдет подшипнику, необходимо узнать скоростной фактор подшипника.
| Тип смазки | Вязкость базового масла (40°С), сСт | Скоростной фактор (NDM) |
| Низкая скорость, высокое давление, промышленная смазка | 1000-1500 | 50000 |
| Средняя скорость, высокое давление, смазка для промышленных подшипников | 400-500 | 200000 |
| EP, NLGI #2, универсальная смазка | 100-220 | 600000 |
| Высокая скорость, высокая температура, смазка длительного действия | 1000000 |
Расчет скоростного фактора
Значение скоростного фактора помогает узнать соотношение скорости, при которой вращается подшипник, и его размера. Существуют два основных способа определения этого фактора. Первый называется скоростным фактором DN, чтобы выяснить значение которого необходимо умножить значение внутреннего диаметра подшипника на значение скорости, при которой он вращается. Второй метод называется скоростным фактором NDm. Для его определения используется медианный размер подшипника (также известный как диаметр начальной окружности) и частота вращения.
С помощью скоростного фактора можно определить ряд свойств смазочного материала, которые необходимо учитывать при выборе правильного типа смазки. К таким свойствам относится вязкость масла и класс по NLGI (National Lubricating Grease Institute –Национальный институт пластичных смазок).
Вязкость
Наиболее важным физическим свойством смазки является вязкость. Вязкостью определяется толщина слоя смазки в зависимости от нагрузки, частоты вращения и контактирующих поверхностей. Вязкость должна отвечать требованиям подшипника. Вязкость базового масла большинства смазок общего назначения составляет, примерно, 220 сантистоксов. Смазки такого типа подходят для работы при средних нагрузках и средней частоте вращения. Если частота вращения подшипника выше среднего, вязкость должна быть меньше.
Существует много способов определения вязкости. Если вы знаете значение скоростного фактора, речь о котором шла выше, вы можете воспользоваться стандартными схемами определения вязкости смазки для подшипника при рабочей температуре. В вышеприведенном примере (подшипник вентилятора) скоростной фактор NDm равнялся 293125, следовательно, вязкость базового масла должна составлять, примерно, 7 сСт. Подшипник работал при температуре около 150°F или 65,5°C. При стандартном индексе вязкости (равном 95) это приравнивается к марке вязкости базового масла ISO 22-32. Если бы вы использовали стандартную универсальную пластичную смазку, подшипник получил бы в 10 раз больше вязкости, чем ему требуется. Хотя не всегда избыток вязкости это плохо, однако в данном случае такое значение является завышенным.
Чрезмерная вязкость может привести к перегреву и повышенному потреблению энергии. Оба эти фактора являются неблагоприятными для подшипника и смазки. Чем выше температура подшипника в работе, тем меньше становится вязкость смазки. Это может привести к увеличению расхода смазки и требует более частого нанесения смазочного материала. Потребление энергии также может вырасти со временем, в результате чего возникнут необоснованные дополнительные затраты. Кроме того, избыточная вязкость приводит к повышенному трению.
Что касается обычных пластичных смазок, их можно использовать для смазывания подшипников при скоростном факторе до 500000. Если скоростной фактор превышает указанное значение, необходимо использовать высокоскоростную смазку. Некоторые смазки, представленные на рынке, могут работать при скоростном факторе до 2000000. Тем не менее, стоит отметить, что все смазки разные, и не все из них могут быть эффективными при разных скоростях.
| Влияние состояния подшипника на выбор вязкости базового масла | |||||
| ISO VG (сСт@40°С) | Область применени | Нагрузка | Скорость | Маслоотделение* | Перекачиваемость* |
| 22 | Быстроходные шпиндели | Низк. | Выс. | Выс. | Выс. |
| 100 | Большие высокоскоростные электродвигатели | ||||
| 150 | Колесные подшипники | ||||
| 220 | Бумагоделательные машины, универсальная, индустриальная | ||||
| 460 | Бумагоделательные машины, сталепрокатные станы | ||||
| 1000 | Горно-шахтное оборудование, дробилки, подшипники и т.д. | ||||
| 1500 | Низкие скорости, тяжелые/ударные нагрузки | ||||
| * На сепарацию и перекачиваемость масла также влияет плотность смазки и тип загустителя. ** Стрелками показана направленность. | |||||
Каналообразование
Одним из свойств пластичной смазки, которое помогает определить, каким образом смазочный процесс будет осуществляться при высоких скоростях, является каналообразование. Этот термин используется для определения текучести смазки и ее способности заполнять пустоты на поверхности. Проверить каналообразование смазки можно с помощью испытаний по Методу 3456.2 Федерального стандарта методов испытаний 791C. Для проведения этих испытаний необходимо нанести на поверхность равномерный слой смазки. Когда температура стабилизируется, по слою смазки проводят стальной полосой, известной как инструмент для проверки каналообразования. В результате в слое смазки образуется пустота или канал. Через 10 секунд необходимо проверить, заполнился ли образовавшийся канал смазкой. Если канал заполнился смазкой, значит, это смазка «обволакивающего» типа. В ином случае перед вами смазка «необволакивающего» типа.
Смазки «обволакивающего» типа быстро вытесняются при вращении элемента – в результате смазка не пенится, а температура не увеличивается. Смазки «необволакивающего» типа затекают обратно, что может привести к перегреву.
Тип загустителя
Кроме вязкости базового масла еще одним свойством смазки, которое влияет на каналообразование, является тип загустителя. Загуститель в смазке представляет собой этакую губку, которая удерживает масло. Структура волокон загустителя может оказывать влияние на определенные свойства смазки, такие как каналообразование, водостойкость, температура каплепадения и пенетрация. Волокна загустителей могут быть длинными или короткими. Загустители с короткими волокнами имеют более гладкую текстуру. Более сложные загустители, а также загустители, в состав которых входит литий, кальций, полиуретан и кремний, имеют короткие волокна. Каналообразование смазок с такими загустителями, как правило, лучше. Кроме того, они легче перекачиваются.
Каналообразование загустителей с длинными волокнами, например, тех, которые содержат натрий, алюминий и барий, как правило, хуже. Длинные волокна загустителя способствуют вспениванию, что может привести к изменению консистенции. Кроме того, так как эти смазки часто затекают обратно в канал, проделанный подшипником, это может привести к росту температуры и усилению процесса сдвига.
Класс по NLGI
Значительное влияние на класс по NLGI пластичной смазки оказывает вязкость базового масла и консистенция загустителя. Число NLGI является мерой консистенции смазки. Чем выше число NLGI, тем гуще смазка. Диапазон числа NLGI варьируется от 000 (жидкая смазка) до 6 (твердая смазка). Что касается использования высокоскоростных смазок для смазывания подшипников качения, то класс по NLGI повышается, а вязкость базового масла уменьшается. Такой баланс гарантирует, что не будет происходить сепарация масла от загустителя. Зная скоростной фактор подшипника и температуру, при которой он работает, вы можете сделать вывод о подходящем классе смазки по NLGI.
Тип подшипника
Тела качения подшипников бывают разных форм. Форма тела качения оказывает влияние на необходимую вязкость, класс по NLGI и интервал проведения повторной смазки. Кроме того, от формы тела качения зависит площадь смазываемой поверхности между подшипником и кольцом качения. Чем больше площадь этой поверхности, тем больше масла будет выжато из загустителя. В отличие от стандартных шариковых подшипников, нагрузка на подшипники, имеющие большую площадь контакта со смазкой (сферические, цилиндрические, игольчатые, конические роликовые и т.д.), как правило, выше. Повышенная нагрузка приводит к увеличению сепарации и требует базовые масла большей вязкости.
| Тип подшипника | Относительный срок службы смазки |
| Однорядный шариковый подшипник с глубоким желобом | 1 |
| Однорядный радиально-упорный шариковый подшипник | 0,625 |
| Самоустанавливающийся шариковый подшипник | 0,77-0,625 |
| Упорный шариковый подшипник | 0,2-0,17 |
| Однорядный цилиндрический роликовый подшипник | 0,625-0,43 |
| Игольчатый роликовый подшипник | 0,3 |
| Конический роликовый подшипник | 0,25 |
| Сферический роликовый подшипник | 0,14-0,08 |
Температура каплепадения
При выборе высокоскоростной смазки особое внимание следует уделить температуре, при которой подшипник будет работать. Чтобы выбранная смазка выполняла все свои функции при повышенных температурах, необходимо проверить ее температуру каплепадения (ASTM D566 и D2265). Результаты проведенных испытаний можно найти в таблице технических данных смазки. Для проведения испытаний используется маленький колпачок с отверстием в дне, на внутренние стенки которого наносится смазка. Затем в этот колпачок вставляется термометр. При этом термометр не должен касаться смазки. Эта конструкция нагревается до момента отделения капли масла из отверстия в дне чашки. Температура, при которой это происходит, называется температурой каплепадения смазки.
Высокая температура каплепадения важна для подшипников, работающих при повышенных температурах. Тем не менее, если смазка имеет высокую температуру каплепадения, это совсем не значит, что ее базовое масло сможет выдерживать повышенные температуры. Температуру каплепадения не следует приравнивать к максимальной рабочей температуре. Между рабочей температурой подшипника и температурой каплепадения должен быть запас.
Несовместимость
При смене типа смазки важно максимально удалить старую смазку, чтобы свести к минимуму несовместимость с новой смазкой. Если возможно, разберите и почистите оборудование от смазки.
| Стандартная максимальная рабочая температура смазки |
| Если температура каплепадения 400°F, следует вычесть 150°F |
Для смазки большинства деталей используется смазка общего назначения. Однако при высоком скоростном факторе NDm смазка должна защищать оборудование. Даже если вы подходите к вопросу выбора смазки должным образом и руководствуетесь вышеприведенной информацией, точно выяснить, сможет ли смазка выполнять свои функции именно в вашем случае, можно только после проведения полевых испытаний. Во время проведения полевых испытаний необходимо контролировать температуру подшипников и отсутствие признаков утечки смазки через уплотнения и продувочные отверстия.
И наконец, чтобы выбрать подходящий смазочный материал, не забудьте вычислить скоростной фактор NDm подшипников. Ваше высокоскоростное оборудование прослужит дольше при должном отношении к нему и выборе подходящих смазочных материалов.
