Созылмалы жағармайлар

Созылмалы жағармайлар

Жалпы мәліметтер. Созылмалы жағармайлар механизмдер мен машиналардың үйкелісу түйіндерін майлауға арналған кең таралған маз тәрізді өнімдер. Бұл жағармайлар сұйық минерал майлардан айтарлықтай ерекшеленеді. Механикалық қасиеттері бойынша созылмалы жағармайлар қатты заттар мен сұйықтардың аралығында орын алады. Кікентей күшсалмақта олар қатты заттар сияқты, ал үлкен ығысу кернеулерінде – сұйық сияқты, яғни, ағымдылыққа ие.

Созылмалы жағармайларды зерттеу көрсеткендей, олар қоюлатқыштар құрылымдық қабығын  жасайтын, ішкі көлемінің 80...90% сұйық май құрайтын коллоидтық жүйе болып табылады.Созылмалы жағармайларға тән ерекшелік – қабықтық құрылымының бұзлғаннан кейін қалпына келуі: үлкен күшсалмақтар әсерінен қабығы бұзылып, сұйық жағармай сияқты жұмыс істейді, ал күшсалмақ алынып тасталғанда, қабығы лезде қалпына келіп, жағармай қатты дененің қасиеттерін қабылдайды.

Жағармайлардың  майлардың алдындағы басты артықшылығы: оқшауланып жабылмаған (герметикалық емес) үйкелісу түйіндерінде тұрып  қалу қабілеті, яғни, кіші және орташа күшсалмақтарда ағуы болмайды; өте  жақсы жағылулық және қоргаушылық  қасиеттері, жоғарғы үнемділігі. Созылмалы  жағармай кең таралуы оның ашық және нашар нығыздалып жабылған үйкелісу түйіндерінде жабысып тұру қабілетімен  түсіндіріледі. Оларды сұйық майларды қолдану мүмкіншілігі жоқ жерлерде пайдаланады. Созылмалы жағармайлармен майланатын механизмдер мен үйкелісетін  түйіндердің саны сұйық майлармен  майланатындарға қарағанда бірнеше  есе көп. Майдың орнына жағармайларды  қолдану үйкелісу түйінінің салмағын 25%-ға төмендетеді. Созылмалы жағармайлардың кемшіліктері – үйкелісетін бнттерді сақындату қабілеті нашар, қажалу өнімдері үйкелісу аймағынан алып кетілмейді, үйкелісу түйіндеріне жеткізу қиын.

Созылмалы жағармайлар екі компоненттен тұрады: майлы негіз (минеральдық, өсімдік, немесе басқа майлар) және қатты  қоюлатқыш (сабынды немесе сабынсыз). әдетте құрамында құрылымды тұрақтандырғыш және қоспалар, көбіне әртүрлі толықтырғыштар (графит, молибден дисульфиті, ұнтақ  тәрізді металдар немесе олардың  тотықтары және басқалар) болады. Қоюлатқыштар, ішінде май ұсталатын, қатты құрылымдық қабық жасайды. Бұндай жағармайлар  құрылымданған деп аталады. Құрамында  жұмсақ металдар немесе олардаң тотықтары  болатын жағармайларды плакирлеушілер деп атайды. Бұл жағармайларда  қоюлатқыштар 10...20%-ды құрайды. Ең көп  тараған қоюлатқыштар – жоғарғы  молекулалы майлы қышқылдардың немесе табиғи майлардың маталды сабындары. Бұл қоюлатқыштарды пайдаланып сабынды  жағармайлар алады.

Қоюлатқыш ретінде көмірсутектер мен анорганикалық  заттар қызмет ететін көмірсутектік, бетониттік, силикагельдік және басқа жағармайлар  да бар.бұларды сабынсыз жағармайлар  деп атайды. Жоғарғы температуралар мен қысымдарда қолданылатын қатты  жағармайлар да кең тараған. Оларға қоскүкірті молибденнен, байланыстырушы заттардан және ұшып кететін еріткіштен тұратын антифрикциялық жағармайлар  жатады. Бұндай жағармайды бөлшектің  бетіне жағып, сосын қыздырады. Бұл  кезде етіткіш ұшып кетеді де, бөлшектің бетінде жұмысы кезінде қажалудан қорғайтын берік қабат қалады. Қатты жағармайлар 250...350⁰С температураларда да жұмысқабілетті.

Пайдаланулық қасиеттері. Созылмалы жағармайлардың негізгі пайдаланулық қасиеттері – жылжуға беріктік шегі, тұтқырлық, механикалық тұрақтылық, жылулық тұрақтылық, коллоидтық және химиялық тұрақтылық, суға төзімділік және фреттингті болдырмау қабілеті. Жағармайдың сапасын бағалау үшін реологиялық (беріктік және тұтқырлық) сипаттамаларымен қатар трибологиялық – күшсалмақ және күшсалмақтық пісірілу – сипаттамаларының да маңызы зор.

Жылжуға беріктік шегі созылмалы жағармайдың құрылымдық қабығы бұзылып, ол ағымдық қасиетке ие болатын ең кіші жылжыту кернеуімен сипатталады. Жылжуға беріктік шегі деп күштің сыни шамасының жағар қабатының жылжу бірлік ауданына қатынасын айтады. Жылжуға беріктік шегінің шамасы қоюлатқыштың сапасымен және оның жағармайдағы концентрациясымен анықталады. Беріктік шегі температураға тәуелді: температура өскенде ол төмендейді. Бірақ кейбір жағармайларда (мысалы, кешенді кальцийлі, силикагельдік) кері құбылыс байқалады – беріктік шегі температура өскен сайын өседі. Беріктік шегі нөлге тең болатын температура, жағармайдың созылмалы күйден сұйыққа өтуінің нақтылы температурасы болып табылады, ол созылмалы жағармайды қолдануды шектейді. Созылмалы жағармайдың жылжуға беріктік шегі неғұрлым жоғары болса, ол соғұрлым бетте жақсы жабысады және тамшылауы аз болады. 

9.1-кесте.  Созылмалы жағармайлардың жылжуға беріктік шегі

Жағармайдың тұтқырлығы температураға және деформация жылдамдығына тәуелді айнымалы шама. Температура мен деформация жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым тұтқырлығы төмендейді. Құрылымдық қабығы бұзылғаннан кейін жағармай сұйық сияқты ағады. Жағармайдың тұтқырлығы оның құрылымдық қабығының бұзылу жылдамдығына тәуелді болғандықтан «тиімді тұтқырлықә деген ұғым енгізілген. Бұл берілген режимде жағармай сияқты жылжуға кедергі жасайтын ньтондық сұйықтың тұтқырлығы.

Жағармайдың тұтқырлығы қоблатқыштың түрі мен концентрациясына тәуелді, ал тұтқырлыққа жағарлайдың  айдалғыштығы, энеггия шығыны және майланатын бөлшектердің салыстырмалы орын ауыстыруы, әсіресе іске қосу кезеңінде, тәуелді. Екі жағармайды салыстырғанда  сапалысы деп беріктік шектері бірдей кезде тұтқырлығы азын айтады.

Смозылмалы  жағармайлардың дипамикалық тұтқырлығы ең төменгі температурада және 10^-1 с деформация жылдамдығында 1500...2000 Па*с аспауы керек.

Механикалық тұрақтылық – бұл жағармайдың бұзылуға қарсы тұру қабілеті. Жұмысы кезінде жағармай механикалық әсерге ұшырайды, соның себебінен оның құрылымдық қабығы бұзылады. әсер тоқтағаннан кейін жағармайдың құрылдымдық қабығы қайтадан қалпына келеді. Жағармайдың бұл қасиеті тиксотроптық деп аталады.Ол қоюлатқыштың түрі мен концентрациясына, майдың химиялық құрамына, жағармайдың температурасына, механикалық әсердің қарқынына маңызды тәуелді. Тиксотроптық өзгерулер кезінде оның сапа көрсеткіштері (бірінші кезекте беріктік қасиеттері) өзгермеуі керек. Үйкелісу түйіні жұмыс істемей тұрғанда оның тұтқырлығы мен беріктігі өзгермейді немесе өседі.

Жылулық тұрақтылық және жылулық беріктендіру. Жылулық тұрақтылық деп температура  жоғарылаған сайын өзінің пайдаланулық қасиеттерін өзгертпей сақтау қабілетін  түсінеді. Көптеген жағармайлардың қасиеттері оларды еру температурасынан 50...100⁰С-қа төмен температураға дейін қыздырғанда іс жүзінде өзгермейді. Бірақ кейбір жағармайлардың тығыздығы, беріктік шегі мен тұтқырлығы, қыздырып, ізінше суытқан кезде созылмалылығын жоғалтқан кездегіге дейін жоғарылайды. Жылулық беріктендіру пайдаланулық қасиеттеріне кері әсер етеді, өйткені жылулық беріктендірілген жағармайлар беріктік шегі мен тұтқырлығының өсуіне байланысты жұмысшы беттерге нашар жеткізіледі.

Созылмалы жағармайлардың жылулық беріктігін жоғарғы температурада ұстардың алдында және одан кейін өлшеп  бағалайды. Жағармайларды сақтағанда және қолданғанда одан сұйық май  буланып ұшып кетеді. Дисперстік ортаның (майдың) буланғыштығы жағармайдың  қызмет ету уакқытын анықтайды. Жғармайдың бірлік ауданынан майдың булануының рауалық жылдамдығы 10^-7 г/(см²*с) жуық болуы керек.

Тамшылау температурасы – жағармай созылмалы (жартылай қатты) күйден сұйық күйге өту температурасы. Созылмалы жағармайлардың еруі олардың қасиеттерінің маңызды өзгерумен өтеді. Тамшылау температурасын анықтағанда созылмалы жағармайды жұмсарып, сұйық тамшы пайда болып, ол тамғанға дейін арнайы аспапта қыздырады.         

9.2-кесте. Созылмалы жағармайлардың тамшылау температурасы

Коллоидтық  тұрақтылық сақтау және пайдалану кезінде жағармайдан дисперстік ортаның (майдың) бөліну мүмкіндігін сипаттайды. Температура мен қысым өскен сайын бөлінетін майдыңмөлшері де өседі. Жағармайдан майдың бөлінуіне оған бір жақты әсер етеін күшсалмақ мысалы, ортадан тепкіш күш пен қысым, әсер етеді. Температура өскен сайын дисперстік ортаның тұтқырлығы төмендеуі салдарынан коллоидтық тұрақтылық нашарлайды.

Созылмалы жағармайлар  белгілі стандарттық жағдайда сынағанда  майдың азғана шамасын бөлуі керек. Өте тұрақты жағармайлар түйіндерді жаман майлайды. Машиналар қозғалар сәтте бөлшектердің қарқынды тозуын болдырмау үшін жағармайдан азғана мөлшерде май бөлінуінің маңызы зор.

Сақтау кезінде  жағармай бетіне май қабатының пайда  болуы (синерезис құбылысы) жағармайдың  «көнергені», яғни оның пайдаланулық қасиеттерінің  нашарлағаны хабар туралы береді. Бұндай жағармайларды бірінші кезекте  пайдалану керек.

Пенетрация (ену) созылмалы жағармайдың консистенциясын немесе жұмсақтық дәрежесін сипаттайды. Пенетрацияны берілген күшсалмақ және температура кезінде стандарт пішінді және массалы дененің (конустың немесе иненің) 5 с ішінде сыналатын жағармайға батырылу тереңдігі бойынша зертханалық пенетрометрде (ЗП) анықтайды. Пенетрация санын конустың немесе иненің жағармайға батырлу шамасын 10-ға көбейтіп миллиметрмен өрнектейді.

Сақтау кезінде, пайдалану жағдайында созылмалы  жағармайдың пенетрациясының өзгеруі  оның құрылымының өзгергенін көрсетеді. Бұндай жағармайды тезірек пайдаланып жіберу керек.

9.3-кесте. Созылмалы жағармайлардың пенетрациясы және коллоидтық тұрақтылығы

Химиялық  тұрақтылық – бұл жағармайдың сақтау және пайдалану кезінде тотығуға төзімділігі. Жағармайдың тотығуы оның антикоррозиялық және беріктік қасиеттерін төмендетеді, коллоидтық тұрақтылығын, майлау және қорғау қабілетін нашарлатады. Температура жоғарылағанда жағармайдың тотығуы шапшаңдайды.

Жағармайдың химиялық тұрақтылығы қоюлатқыштың түріне және дисперстік ортаның сапасына әсер етеді.

10...15 жылда  бір-екі рет немесе бүкіл пайдаланылу  мерзімінде бір рет түйіндер  толтырылатын ұзақ жұмыс істейтін  және «мәңгілік» жағармайлар,  сондай-ақ 100⁰С жоғары температураларда жұмыс істейтін жағармайлар үшін химиялық тұрақтылықтың маңызы зор. Сақтау кезінде жағармайдың бетінде қатты қабаттың пайда болуы оның қатты тотыққан туралы ақпарат береді. Бұндай жағармай пайдалануға жарамсыз.

Ылғалға төзімділік нығыздап жабылмаған үйкелісу түйіндердерінде  немесе сумен жанасатын жағармайлар үшін өте маңызды. Жағармайлар сумен жуылмауы немесе оларға ылғал тигенде өзінің қасиеттерін өзгертпеуі керек. Ылғалға төзімділікті бағалағанда жағармайдың гигроскоптылығына назар аударады. Суланған жағармайлардың қасиеттері нашарлайды.

Жағармайлардың  ылғалға төзімділігі негізінен қоюлатқыштың түріне тәуелді. Жағармайлардың негізгі түрлері ылғалға төзімді. Натрилік жағармайлардың ылгалға төзімділігі нашар, консервациялықтардікі (қорғаушылардікі) – жоғарылатылған, литийліктердікі – жоғары.

Созылмалы жағармайлардың жыруға қарсы қасиеттері олардың  жоғарғы күшсалиақтар кезінде үйкелісетін  беттердің жырылуын және қарысып  қалуын болдырмау қабілетіне негізделген. Сырғанау жылдамдығы өскен кезде  бөлшектердің қажалу жылдамдығы өседі  және жағармайлардың жырылуға қарсылық әрекетінің тиімділігі төмендейді. Жағармайлардың жырылуға қарсылығын өсіру үшін оларға қоспалар қосады. Жоғарғы түйісу кернеулері кезінде молибден дисульфиті немесе графит типіндегі антифрикциялық қосындылары  бар қоспаларды қолданады.