Свойства смазочных масел определяются техническими требованиями, в которых устанавливаются их физико-химические показатели. Из этих показателей важнейшими являются такие, которые способны обеспечить работоспособность поверхностей трения длительное время. Это: вязкость, температура вспышки и застывания, окислительное действие, стабильность, моющая способность.

Вязкость характеризует внутреннее трение слоев жидкости или сопротивляемость к относительному сдвигу ее слоев под действием силы. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.

Динамической вязкостью называется такая сила, которая необходима для перемещения слоя жидкости площадью 1 см2 относительно другого слоя, отстоящего от первого на расстоянии 1 см, со скоростью 1 см/с.

По международной системе единиц СИ за единицу динамической вязкости принят Па-с.

Кинематическая вязкость — есть отношение динамической вязкости масла к его плотности при той же температуре. В ГОСТе на масла кинематическая вязкость приводится как основная характеристика масла. Единицей кинематической вязкости является м2/с. В ГОСТе указывается показатель кинематической вязкости масел для 100, 50 и 0СС, а также индекс вязкости. Например, в обозначении масел для карбюраторных двигателей АКЗп-б, АСп-10 цифра обозначает кинематическую вязкость в сантистоксах при температуре 100 °С. При применении импортных масел, вязкость которых выражается в м2/с, для пересчета используются специальные формулы.

Под условной вязкостью понимают отношение времени истечения через калиброванное отверстие 200 см2 испытуемого масла при температуре 50 или 100 °С ко времени истечения такого же объема воды при 20 °С.

Температура вспышки определяет возможность применения масел в двигателях внутреннего сгорания, компрессорах и на других машинах, работающих при значительном нагреве смазываемых поверхностей.

Температура застывания масла определяется для момента, когда при наклоне пробирки с маслом под углом 45° его поверхность останется неподвижной.
Окислительное действие масла характеризует способность масла к окислению и эрозии смазанных поверхностей. Это свойство в основном обусловлено содержанием кислот в масле. Кислоты, взаимодействуя с металлом, образуют раковины на поверхностях трения, особенно на подшипниках, в составе которых имеется свинец.

Стабильность масла характеризует его способность противостоять старению, т.е. изменению физико-механических свойств с течением времени при работе или хранении. Стабильность определяет долговечность масел в узлах трения. Старение масла происходит в результате его окисления кислородом воздуха, водой и другими реагентами. Присутствие свинца, меди и железа ухудшает стабильность масла, зато алюминий не ускоряет его разложения. Повышение температуры в узле трения выше 50…60 °С также вызывает ускоренное разложение масла.

Моющая способность является ценным качеством масла. На деталях, работающих при пониженных температурах (масляных фильтрах, картерах, распределительных коробках и других), часто наблюдаются осадки или шлам. Шлам представляет собой липкую мазеобразную массу темного цвета, состоящую из масла (50… 60%), воды, продуктов окисления, износа, пыли и т.п. Обычно шлам забивает приемную сетку масляного насоса, масляные фильтры и каналы масляных магистралей. Моющая способность заключается в способности масла удерживать продукты окисления во взвешенном мелко-диспергированном состоянии, не создавая отложений ‘(осадков). Для увеличения моющих свойств масел широко применяются моющие (диспергирующие) присадки.

В строительных машинах применяют следующие смазочные масла: моторные, трансмиссионные, компрессорные, индустриальные, трансформаторные и др.
Моторные масла по существующим ГОСТам разделяют на масла для карбюраторных и дизельных двигателей, а также авиационных.

Трансмиссионными маслами заправляют картеры агрегатов и смазывают детали трансмиссий автомобилей, строительных, дорожных машин и оборудования.
Компрессорные масла обладают сравнительно высокой температурой воспламенения. В настоящее время выпускаются четыре сорта компрессорных масел для смазки деталей компрессоров. Здесь следует отметить, что применение моторных масел для смазки компрессоров может привести к созданию взрывоопасной смеси и аварии компрессоров.

Индустриальные масла включают в себя большую группу масел, применяемых для смазки разнообразных механизмов и передач, а также в системах гидравлического привода. Все индустриальные масла в зависимости от предназначения разделяются на легкие, средние и тяжелые.
Индустриальные масла, смешанные в определенных пропорциях, позволяют получить масло с вязкостью, требуемой по условиям работы. Они входят в качестве компонентов при изготовлении других сортов масел.

Трансформаторные масла относятся к изоляционным маслам, обладающим высокой стабильностью. Срок их службы составляет 5…7 лет. Эти масла применяются также для заправки систем управления строительных машин при низких температурах.

Необходимо обратить внимание на цилиндровые масла, применяемые для смазки деталей машин при высоких температурах и для смазки машин, работающих на перегретом паре при температуре 300,..400 °С.

Для смазки деталей и узлов строительных машин наряду с минеральными маслами широко используются консистентные смазки, представляющие собой дисперсные (коллоидные) системы, состоящие из жидкой фазы— смазочного масла (70…90 %) и загустителя — кальциевых и натриевых мыл или углеводородов (парафин, пет-роладум и др.). По своему применению они могут быть антифрикционными и консервирующими.

Кальциевые смазки имеют массовое применение. На кальциевую смазку (солидол) приходится около 80% всего производства смазок. В кальциевых мылах содержится 2…3 % воды, что обеспечивает хорошую работу смазки во влажной среде и исключает применение ее для длительной консервации, а также при температурах свыше 80…100°С, так как при таких температурах вода испаряется и разрушается структура смазки.

Натриевые смазки (консталины) не содержат воды. Эти мыла хорошо растворяются в воде, поэтому консталины имеют плохую стойкость во влажной среде и вымываются из узлов трения. Эти смазки благодаря высокой температуре плавления натриевого мыла сохраняют свои механические свойства при температурах 100… 150°С и выше, Имеются натриевые смазки, успешно выдерживающие температуру 200 °С. Представителем натриевых смазок является консталин (УТ), который используют для смазки элементов, работающих в сухих условиях при высоких температурах.

Все большее распространение стали получать литиевые смазки, обладающие высокими эксплуатационными свойствами: высокая загущающая способность, высдкая температура плавления (120…150°С), водостойкость (почти нерастворимы в воде). Для изготовления этих смазок применяют стеариновую и другие органически чистые кислоты и небольшое количество окислов щелочных металлов.

В настоящее время натриево-кальциевые смазки применяются в качестве загустителей, в которых используются кальциевые и натриевые мыла. Они сочетают водостойкость кальциевых и температурную стойкость натриевых смазок. Их применяют для смазки узлов трения с подшипниками качения тяжелых транспортных машин и электродвигателей большой мощности, работающих во влажных условиях.

Для смазки зубчатых колес, открытых подшипников, цепей элеваторов, рессор и других механизмов в условиях небольших скоростей и повышенных нагрузок применяют графитную мазь. Для ее получения солидол смешивают с 10 % порошкообразного графита.

Смазка стальных канатов производится канатной мазью, состоящей из высоковязких нефтяных продуктов (масляный гудрон, технический вазелин) с добавкой канифоли, графита и азокерита. Эту смазку наносят подогретой в сухое теплое время года. Регулярное применение смазки уменьшает внутреннее трение в канатах, возникающее вследствие взаимного скольжения прядей, и предохраняет их от коррозии.

На долговечность работы подшипников большое влияние оказывает не только смазка, но и форма, и расположение смазочных канавок. Основные правила подвода смазки и расположения смазочных канавок сводятся к следующему:
1) в быстроходных подшипниках жидкостного трения смазку следует подводить к ненагруженной зоне в месте наибольшего зазора. Канавки располагают в продольном направлении по обе стороны от смазочного отверстия так, чтобы они не доходили до краев подшипника на 12… 15 мм (рис. 1). В местах соединения вкладышей следует снять фаски, образующие вспомогательные масляные резервуары, способствующие распределению смазки вдоль оси подшипника;
2) в подшипниках полужидкостного трения отверстие для подвода смазки в продольную маслоразвбдящую канавку желательно располагать со стороны набега вала. Перекрестные или сходящиеся к центру подшипника канавки делать не рекомендуется. Устройство смазочных канавок на нагруженной части поверхности вкладышей подшипников жидкостного и полужидкостного трения не допускается, так как это вызовет снижение давления в масляном клине, образующемся при вращении;
3) в подшипниках, вращающихся вокруг неподвижной цапфы, маслоподводящие отверстия следует располагать в цапфе с подачей масла в ненагруженную зону (рис. 2). В этих случаях маслораспределительные канавки делают на поверхности шейки вала с соблюдением тех же условий, что и при подводе смазки через подшипник;

Рис. 1. Расположение смазочных канавок в подшипнике
1 — отверстие для смазки; 2 — фаски (масляные карманы); 3-пределительные канавки

Рис. 2. Отверстия в шейке вала для подвода масла к смазочной канавке

4) в подшипниках на консистентных смазках при небольших скоростях и больших нагрузках, а также при качательном движении вала допускается применение смазочных канавок в нагруженной части ближе к зоне давления;
5) в вертикально расположенных подшипниках распределительную канавку следует располагать у верхнего конца вкладыша, придавая ей кольцевую форму, чтобы вытекающее из канавки масло, стекая вниз, равномерно смазывало всю рабочую поверхность вкладыша. Кольцевые распределительные канавки применяют также в тех случаях, когда нагруженная зона вкладыша перемещается по мере вращения вала;
6) нельзя допускать прорезания канав на проход, так как это приведет к бесполезному выдавливанию смазки за пределы подшипника;
7) распределительные канавки не должны соединять поверхности подшипника с различным гидродинамическим давлением;
8) острые края канавок и фасок должны быть обязательно сглажены, а углы закруглены, чтобы масло не снималось с вращающейся шейки;
9) распределительные канавки для консистентных смазок должны быть несколько шире канавок, применяющихся при жидкостной смазке, так как они одновременно служат резервуаром для смазки при ее периодической подаче.