Смазка и смазочные действия

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра «Основы конструирования механизмов и машин»

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине:

«Триботехника в реновации»

на тему:

«Смазка и смазочные действия»

 

 

 

 

Группа РМПС–503д	Фамилия, И., О., должность	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Сафиуллин З.С.
Принял	Шустер Л.Ш.

 

 

 

 

 

 

 

Уфа 2014

 

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Введение

Главным назначением смазки любого механизма является уменьшение износа трущихся деталей и уменьшение мощности, которая затрачивается на это. Кроме этого смазывающие материалы отводят тепло от нагретых узлов двигателя, предохраняют детали машин от коррозии, очищают пространство между трущимися поверхностями от продуктов износа, механических примесей и т.д.

Чтобы правильно подобрать и применить масло, необходимо прежде всего знать основные закономерности процессов трения и изнашивания деталей машин, знать условия, в которых работают масла, их качество, состав и возможные изменения качества и состава масел при работе двигателя и других машин и агрегатов.

Проблемы износа двигателей во многом объясняется тем, что она выходит за рамки звена конструктор двигателя – производитель масел. Большое, а в рассматриваемый период, возможно, решающее значение имели особенности эксплуатации техники. Недостаточная квалификация специалистов в области эксплуатации, их слабые знания в вопросах смазки деталей и механизмов, недостаточное техническое обслуживание двигателей и т.п. – один из потенциальных источников возникновения проблемы. Не обобщая опыт эксплуатации, конструктор двигателя не имел обратной связи и не мог учесть при разработке его эксплуатационные особенности. Сколь велики «накладки», обусловленные некачественной эксплуатацией двигателей, можно судить по некоторым публикациям рассматриваемого периода.  [1]

 

 

 

 

 

 

 

1 Основные сведения о  смазке и смазочные действия

Смазочное масло из недостаточно герметичного узла трения обязательно вытечет, так как оно представляет собой нормальную жидкость, способную бесконечно деформироваться под действием даже ничтожных сил. Иное дело смазка. Благодаря существованию жесткого “каркаса” при небольших касательных напряжениях смазка ведет себя как твердое тело, но когда касательное напряжение достигает некоторой критической величины—предела прочности на сдвиг, “каркас” ломается и смазка начинает течь как жидкость. По прекращении движения “каркас” образуется вновь — смазка опять превращается в твердое тело. Подобные вещества называются аномальными жидкостями.

Смазку получают путем добавления к смазочному маслу (дисперсионной среде) загустителя, способного образовывать “каркас”. В качестве загустителя чаще всего применяют соли жирных кислот—мыла. По массе загуститель составляет обычно 10...20%. Смазка может иметь присадки для предотвращения окисления, повышения стабильности, улучшения вязкостно-температурных свойств и др., причем присадки могут содержать масло, на котором смазка готовится.

Кроме присадок в смазку может добавляться твердый наполнитель, который в отличие от загустителя не образует “каркаса”. Наполнитель—чаще всего чешуйчатый графит или дисульфид молибдена—улучшает антифрикционные свойства смазки.

Вода в смазке может быть составной частью или содержаться в качестве примеси. Присутствие воды в большинстве смазок (литиевых, алюминиевых, свинцовых, комплексных кальциевых и др.) не допускается, но в кальциево-натриевых смазках вода играет роль структурообразующего компонента и уменьшение ее содержания приводит к распаду смазки. Содержание воды в этих смазках колеблется от 0,5 до 5%, причем присутствие воды в данном случае никак не сказывается на коррозионных свойствах смазки. [2]

1.1 Свойства смазок

Поведение смазки гораздо сложнее, чем смазочного масла, поэтому для всесторонней оценки эксплуатационных качеств нужно рассматривать достаточно большое количество свойств.

Смазка как твердое тело характеризуется пределом прочности, а как жидкость — вязкостью.

Прочность смазки должна быть достаточной, чтобы смазка не сбрасывалась с движущихся деталей, не вытекала из узлов трения. Но с другой стороны, слишком прочная смазка плохо, а то и совсем не будет поступать в зону контакта трущихся пар, будет приводить к заеданию, например, таких узлов, как замки дверей, багажника, капота. Чем ниже предел прочности, тем мягче смазка.

Вязкость характеризует поведение смазки, когда она течет. В отличие от смазочного масла, вязкость которого при определенной              температуре — величина постоянная, вязкость смазки сильно зависит от скорости деформации: с увеличением ее она понижается.                              Это — положительное явление, так как оно снижает энергетические потери в подшипниках качения: моменты трения в подшипнике при работе на смазке и на масле мало отличаются.

Смазочная способность смазки аналогична смазочной способности масла, о которой было рассказано в предыдущем разделе.

Теплостойкость и морозостойкость. Когда достигается температура каплепадения, смазка как твердое тело перестает существовать. Но некоторые смазки уже при меньшей температуре распадаются на масло и загуститель, другие — при нагревании и последующем охлаждении из-за химических превращений, окисления или испарения термоупрочняются, т. е. предел прочности недопустимо увеличивается и они теряют смазочные

свойства. Морозостойкость смазки определяется способностью ее при низкой температуре восстанавливать свой “каркас”, а также течь, т. е. не застывать. При более низкой температуре смазка либо не позволит движущимся парам взаимно перемещаться, либо при приложении больших усилий расслоится и не будет проникать в зону контакта.

Механическая стабильность — это способность смазки сохранять свои свойства после деформации. После интенсивного деформирования свойства смазки меняются: у большинства смазок понижается предел прочности — происходит разупрочнение. Затем в течение некоторого времени — периода “отдыха” — предел прочности постепенно увеличивается, однако иногда он не достигает исходной величины, а иногда, наоборот,— ее превосходит, происходит тикстропное упрочнение смазки. Изменение свойств зависит как от интенсивности, так и от продолжительности воздействия. В условиях эксплуатации необратимое разрушение смазки может произойти и в течение часов, и в течение месяцев.

Водостойкость. Водостойкая смазка не растворяется в воде, не смывается водой с поверхности, не поглощает воду, не вступает с ней в реакцию, а благодаря высоким водоотталкивающим свойствам не позволяет воде проникать в зону контакта трущихся поверхностей.

Адгезия — молекулярная связь, возникающая между поверхностью твердого тела и нанесенной на него смазкой. Смазка с хорошей            адгезией —липкая, ее трудно стереть или смыть с поверхности.

Противоизносные свойства определяются способностью смазки снижать износ трущихся поверхностей при невысоких удельных нагрузках. Далеко не всегда смазки, имеющие хорошие противоизносные свойства, предотвращают возникновение задиров. На противоизносные свойства больше влияет дисперсионная среда, а на Противозадирные — состав смазки, в частности присутствие наполнителя.

Противокоррозионные свойства определяются отсутствием коррозионного действия смазки на металлические поверхности, а консервационные (защитные) свойства — способностью предохранять металлические поверхности от коррозионного действия внешней среды.[2]

 

          1.2 Применение смазок

Подшипники качения. Долговечность подшипника качения, помимо нагрузки и частоты вращения, определяется правильным подбором смазки, а для регулируемых подшипников, кроме того,— регулировкой.

Пластичные смазки лучше, чем масла, работают в таких узлах, как ступицы колес, поэтому в автомобилях подшипники задних колес смазываются смазкой, хотя довольно просто было бы решить вопрос о смазке их маслом, находящимся в заднем мосту. Масло и приготовленная на его основе смазка обеспечивают практически одинаковое сопротивление вращению подшипника. Однако смазка хуже, чем масло, отводит тепло, и подшипник, смазываемый смазкой, нагревается. Нагрев зависит от частоты вращения. В ступицах колес автомобиля, движущегося по шоссе со скоростью 80...90 км/ч, температура подшипников ступиц на 15...30 К и даже более превышает температуру воздуха.

У нормального подшипника дорожка качения гладкая, блестящая. Если подшипник изрядно поработал, на ней может появиться розоватый или коричневатый налет — тончайшая пленка — результат так называемого окислительного изнашивания. Такой подшипник вполне работоспособен, так как окислительное изнашивание развивается очень медленно. У старого подшипника дорожка становится матовой - подшипник пора заменять.

Если смазка подобрана неправильно или ее недостаточно, на дорожке качения образуется стекловидный блестящий след. При дальнейшей работе поверхность дорожки становится шероховатой, а затем начинает шелушиться.

Работа начавшего разрушаться подшипника сопровождается повышенным тепловыделением. Если узел с таким подшипником по всем правилам отрегулировать, то из-за теплового расширения внутреннего кольца подшипник может заклинить.

Теплостойкость — основное требование, предъявляемое к смазкам, применяемым в подшипниках ступиц передних колес, в водяном насосе, в выжимном подшипнике сцепления. В ступицах колес температура повышается при действии тормозов, особенно дисковых, где температура может достигать 100...1200 С.

При сборке важно правильно дозировать смазку, закладываемую в подшипниковый узел. Обычно только 5% смазки находится в самом подшипнике, а на беговой дорожке — всего около 1 %, и это количество обеспечивает многолетнюю работу подшипника. Когда после сборки подшипник начинает работать, смазка вытесняется с дорожек качения. Например, из роликовых конических подшипников выдавливается около 40% смазки, из шариковых—от 10 до 30%. Если узел плотно забит смазкой, вытеснение ее излишка затрудняется. Это вредно: увеличиваются энергетические потери, повышается температура узла. Интенсивное перемешивание механически нестабильной смазки приводит к ее тикстропному упрочнению, и затвердевшая смазка перестает поступать в зону трения. Более того, нагревшаяся смазка расширяется и, не находя выхода, пробивает уплотнение и выдавливается наружу. Охлаждаясь, она втягивается обратно вместе с успевшей прилипнуть к ней пылью. Поэтому при заполнении полости подшипника смазкой следует поступать так: полностью заполнить смазкой пространство до торцов колец подшипника, а остальную полость—лишь на Уз—Уз, не более.

Шаровые шарниры. Ресурс шаровых шарниров подвески и рулевого управления зависит от трех факторов: категории (ровности) дороги, герметичности и применяемой смазки.

Шаровые шарниры подвески и рулевого управления по сравнению с другими узлами трения находятся в роли “мучеников”: их обильно “поливают” грязной водой, “посыпают” песком и пылью, “кидают” в них камни, а иногда “с головой” погружают в воду. Единственное утешение — их не нагревают. В этих условиях пары трения негерметизированных шарниров с пресс-масленками более уязвимы. Поэтому сейчас повсеместно переходят на герметизированные шарниры.

Обеспечение герметичности шарниров при эксплуатации—вот основное требование, определяющее долговечность. По сравнению с этим требованием подбор смазки хоть и не безразличен, но все же отступает на второй план. Если самую лучшую смазку заложить в шарнир с порванным защитным чехлом 200...300 км по грязной дороге, то к концу поездки вместо смазки в шарнире будет маслянистая жижа с песком. При испытаниях герметизированных шарниров автомобиля ГАЗ-24 было установлено, что практически любая смазка (ЦИАТИМ-201, N158, ЯНЗ-2 и др.) обеспечивает длительную работу узла (до 100 тыс. км пробега) без заметного износа. И, наоборот, если ты обнаружишь в шарнире рулевого управления люфт, можешь быть уверен: где-то вода и грязь проникают в шарнир.

В отличие от подшипника качения шаровой шарнир должен быть забит смазкой полностью, так как это способствует и сохранению герметичности, и защите деталей от коррозии, и увеличению срока службы смазки, которая здесь деформируется почти в полном объеме. Не поленись даже в новой машине проверить наличие смазки в герметизированных шарнирах подвески. Для этого нужно вывернуть коническую пробочку и сунуть в отверстие чистую палочку или спичку. Если необходимо добавить смазку, вверни в отверстие вместо конической пробки пресс-масленку и масляным шприцем нагнетай, покачивая автомобиль, смазку в шарнир до тех пор, пока не почувствуешь, что резиновый чехол раздувается. Но не перестарайся, иначе порвешь край чехла. Добавлять нужно только смазку ШРБ-4, так как именно ее сейчас закладывают в шарниры. При ремонте, если нет ШРБ-4, можно использовать и другие марки водостойких смазок.

Карданные шарниры. В карданных шарнирах установлены игольчатые подшипники. Каждая иголка-ролик при работе перекатывается взад-вперед в очень небольших пределах. В этих условиях смазка играет не столько разъединяющую, сколько защитную роль. Раньше карданные шарниры смазывали трансмиссионным маслом, но оно требовало частого наполнения. Оказалось, что смазка ничуть не хуже справляется с этой функцией, однако для того, чтобы ее не надо было заменять вплоть до ремонта, от нее требуется высокая физико-химическая стабильность и водостойкость: ведь попадание воды в карданный шарнир тоже не исключается.

Смазывание карданного шарнира нужно производить только при смене крестовины, на шипах которой иголки со временем выбивают лунки и в сочленении появляется люфт. А вообще лучше заменять карданный шарнир целиком, вместе с корпусами подшипников, сохраняя заложенную туда специальную смазку. Кстати, корпуса игольчатых подшипников очень хрупкие, их нельзя заколачивать в вилку стальным молотком, а нужно использовать для этого тиски, струбцину или, в крайнем случае, медный или алюминиевый молоток. Смазка, закладываемая в корпус перед сборкой, должна только покрывать иголки. Если ее будет больше, то при монтаже будет повреждена уплотнительная манжета. Другие узлы трения. Они не столь ответственны, как подшипники и шарниры, но тем не менее также требуют внимания к себе. В каждом конкретном, случае нужно смотреть, как узел работает, чтобы подобрать нужную смазку. Например, пары трения оборудования кузова. Многие из этих деталей склонны к заеданию, так как они не закаляются до высокой твердости и не имеют высокой чистоты обработки. Следовательно, их надо смазывать смазкой, предотвращающей задиры. Большинство из. них не герметизированы, не защищены от влаги и пыли, поэтому смазка должна обладать высокой механической и физико-химической стабильностью. Если детали пары трения перемещаются под действием пружины (например, защелка замка) и такие детали смазать слишком прочной смазкой, то усилия пружины не хватит, чтобы возвратить