Смазочные масла. Смазочные масла минерального происхождения получают путем вакуумной перегонки из неиспарившегося остатка разгонки нефти — мазута.
Качество масла оценивают по ряду свойств, к наиболее важным из которых относятся вязкость, температура застывания и вспышки, маслянистость, химическая стойкость, содержание механических примесей и воды.

Вязкость подразделяют на динамическую, кинематическую и условную.

Перевод единиц вязкости из одной системы в другую, а также определение вязкости смесей производят как по номограммам, так и по специальным формулам.

Влияние вязкости на эксплуатационные свойства масел весьма значительно, так как от нее зависят такие параметры, как потери на преодоление сил трения, скорость изнашивания, легкость запуска двигателя, степень уплотнения сопряженных пар типа гильза — поршень. Например, при подборе оптимальной вязкости масла в сочленениях типа вал-втулка следует учитывать, что с ростом зазора и давления оптимальная вязкость масла должна быть повышена, тогда как увеличение диаметра вала и скорости вызывают ее снижение.

Температура застывания — это температура, при которой мениск масла в наклоненной на 45° пробирке не меняет своей формы в течение 1 мин. При понижении температуры увеличивается вязкость, что может вызвать нарушение работы смазочных систем из-за потери маслом текучести.

Температура вспышки характеризует количество в масле легких углеводородов. Она равна те. пературе, при которой помещенное в заданные условия масло загорается во время поднесения к нему открытого пламени и горит не менее 5 с.

Маслянистостью называются смазывающие свойства масел. Их оценивают по способности создавать граничное трение, за счет образования на поверхности трения молекулярных пленок, препятствующих непосредственному контакту трущихся деталей.

Химическая стойкость масел определяет их долговечность. Под влиянием кислорода воздуха, высокой температуры и давления масло теряет первоначальные свойства, в результате чего активизируются процессы лакоотложения, нагарообразования, образования осадков, коррозии. Вследствие этого возрастает скорость изнашивания, нарушается тепловой режим, перерасходуются масло и топливо.

Для оценки химической стойкости масел применяют следующие основные показатели: – кислотное число, численно равное количеству миллиграммов КОН, необходимых для нейтрализации органических кислот, содержащихся в 1 г масла; – потеря в массе (вследствие растворения) стандартной свинцовой пластинки после ее 50-часового нахождения в нагретом до 140°С испытываемом масле;
зольность, характеризующая количество в масле несгораемых веществ; – коксовое число, численно равное процентному содержанию кокса в навеске масла и характеризующее способность масла к образованию нагара.

Механические примеси и вода, попадающие в масло или образующиеся в виде нагаров и осадков, повышают скорость изнашивания и могут привести к частичной, а иногда и полной закупорке маслопроводов.

Для смазывания строительных машин используют следующие масла.

Индустриальные масла применяют для машин, работающих в нормальных условиях эксплуатации, и маркируют буквой И и цифрой, показывающей кинематическую вязкость при 50 °С.

Цилиндровые масла предназначены для смазывания сборочных единиц, работающих при повышенных температуре и нагрузках. Цифра, обозначающая марку масла, показывает его кинематическую вязкость при 100 °С.

Трансмиссионные масла используют для смазывания зубчатых зацеплений коробок передач и картеров задних мостов самоходных машин. Цифра, стоящая в марке трансмиссионных автомобильных масел с присадкой, показывает их кинематическую вязкость при 100 °С.

Компрессорные масла используют для смазывания компрессоров низкого и среднего давления (компрессорное К-12) и высокого давления (компрессорное К-19). Цифра, стоящая за наименованием компрессорного масла, указывает на его кинематическую вязкость при 100 °С.

Турбинные ма’сла применяют для смазывания высокоскоростных узлов,и циркуляционных систем ответственных машин и механизмов. Цифра в марке масла указывает на ее кинематическую вязкость при 50 °С.

Авиационные масла применяют для смазывания ответственных тяжелонагруженных механизмов, а также в качестве присадки, улучшающей свойства индустриальных масел. Авиационные масла маркируют буквой М и буквой С в случае селективной очистки или буквой К в случае сернокислотной очистки.

Цифра, стоящая за буквенным обозначением марки авиационного масла, показывает его кинематическую вязкость при 100 °С.

Осевые масла используют для смазывания осей жестких колесных ходов, снабженных подшипниками скольжения. Буквы Л, 3 и С указывают на применение масел соответственно в летнее, зимнее время и для зимних условий в особо холодных районах.

Отдельную группу масел составляют смазочные материалы для карбюраторных и дизельных двигателей. Масла этого типа маркируют буквой М с добавлением цифры, показывающей их кинематическую вязкость при 100 °С, и дополнительной буквы, указывающей на группу по эксплуатационным свойствам.

Наряду с этой маркировкой применяют и другую — буква А означает автомобильное масло, буква С указывает на фенольную селективную очистку, а стоящая в конце цифра — на кинематическую вязкость при 100 °С.

Для дизелей масла маркируют буквой Д (дизельное), буквой С, указывающей на селективную фенольную очистку, и цифрой, показывающей их кинематическую вязкость при 100 °С.

Пластичные смазочные материалы — это один из наиболее важных и распространенных типов смазочных материалов. Они сохраняют форму при воздействии на них незначительных нагрузок (например, собственной массы) и в то же время при приложении к ним определенных усилий деформируются и текут подобно вязкой жидкости.

Эти свойства пластичных смазочных материалов связаны с их строением, которое представляет собой составленную из мельчайших частиц загустителя пространственную структуру типа губки, поры которой заполнены маслом.

Свойства пластичных смазочных материалов в основном определяются типом загустителя (хотя его доля в общем объеме смазки не превышает 10—25% от количества масла), видом присадки, технологией изготовления.

Пластичные смазочные материалы оценивают по следующим параметрам.

Вязкость пластичных смазочных материалов характеризует возможности их заправки в механизмы, пуска машин и потери мощности на трение. Вязкость устанавливают на приборе, называемом вискозиметром.

Предел прочности определяется на пластомере и позволяет оценивать способность пластичных смазочных материалов сопротивляться сбросу с перемещающихся деталей, а также вытеканию и выдавливанию из негерметизированных узлов трения и скольжению с наклонных и вертикальных поверхностей.

Пенетрация, характеризующая густоту пластичных смазочных материалов, определяется числом пенетрации, получаемым на специальном приборе — пенетрометре. Число пенетрации равно числу десятых долей миллиметра, на которое погружается в смазочный материал за 5 с конус массой 150 г.
Коллоидная стабильность характеризует возможность пластичных смазочных материалов к выделению масла при хранении.

Химическая стабильность, позволяющая определить степень окисляемости пластичных смазочных материалов при их использовании в качестве консервационных покрытий на металлоизделиях, устанавливается по повышению их кислотности и по изменению внешнего вида металлических пластинок после их трехчасовой выдержки в смазочном материале, нагретом до 100 °С.

Испаряемость масла из пластичного смазочного материала, играющая значительную роль для высокотемпературных материалов, устанавливают по потере массы смазочного материала, помещенного в определенные условия.

Температура каплепадения оценивается числом градусов Цельсия, при котором из капсулы термометра Убеллоде падает первая капля пластичного смазочного материала.

Так как для новых пластичных смазочных материалов, обладающих высокой термической стойкостью, температура каплепадения недостаточно точно характеризует потерю пластичности, рекомендуется применять показатель прочности при повышенной температуре.

Содержание механических примесей определяют путем фильтрации их раствора и взвешивания осадка. Присутствие воды нежелательно (исключение составляют пластичные смазочные материалы с кальциево-натриевой основой, в которых вода является стабилизатором структуры и содержится в количестве 2-3%).

Пластичные смазочные материалы классифицируют по основным областям использования и подразделяют на универсальные, индустриальные, автотранспортные, морские и т. д.

Для использования в строительных машинах наиболее распространены универсальные пластичные смазочные материалы.

Смазки типа ВНИИ НП применяют для смазывания подшипни-ков качения.

Пластичные смазочные материалы типа универсальной средне-плавкой смазки УС (солидолы) используют для смазывания узлов трения самых различных механизмов, работающих в средних условиях.

Пластичные смазочные материалы жировой смазки типа 1-13 предназначены для смазывания узлов трения, работающих при повышенной температуре и в условиях нормальной влажности.

Активированные пластичные смазочные материалы типа графитной смазки УСсА получаются путем добавления в смазку УС 8—10% тонкомолотого графита и предназначаются для смазывания тяжелонагруженных узлов трения.

Присадки к смазочным материалам. Современная техника предъявляет к смазочным материалам чрезвычайно высокие требования, удовлетворить которые обычные масла и пластичные смазочные материалы не в состоянии. Для придания необходимых свойств смазочным материалам в них добавляют специальные присадки. Присадки подразделяют на следующие основные группы.

Вязкостные присадки применяют для повышения вязкости маловязких масел и сообщения прочности их масляной пленке при сохранении свойств основного масла — низкой температуры застывания, незначительного образования лаков, осадков и нагаров.

Депрессорные присадки снижают температуру застывания масел.

Антйокиелительные присадки (ингибиторы) повышают химическую сопротивляемость масел в процессе работы и предохраняют их от окисления.

Антикоррозионные присадки нейтрализуют имеющиеся в маслах продукты, способные вызывать коррозию металлов. Помимо этого, на поверхности смазываемого металла образуется тонкая прочная изолирующая пленка.

Смазывающие присадки улучшают маслянистость масел за счет увеличения количества полярно-активных веществ. Маслянистость масел также может быть повышена путем их обработки токами высокой частоты, улучшающими структуру их молекул.

Противоизносные присадки состоят из поверхностно-активных веществ, образующих на металлах пленки, которые в местах точечного контакта в результате повышения давления и температуры расплавляются. В результате этого выравнивается или как бы полируется поверхность. Кроме того, такие присадки увеличивают сопротивление смазочных веществ выдавливанию. Присадки этого типа предназначены для уменьшения скорости изнашивания поверхностей трения.

Противозадирные присадки состоят из активных веществ, образующих на поверхности металла тонкие пленки новых соединений, повышающих в одном случае хрупкость микровыступов поверхностей контактов, а в другом — способствующие их размягчению. Благодаря подобным пленкам контактирующие поверхности лучше притираются, что препятствует заеданию трущихся поверхностей.

Присадки, повышающие липкость, придают маслам способность лучше удерживаться на смазываемых поверхностях.

Моющие присадки — один из наиболее важных типов присадок, так как благодаря им удаляются возникающие в процессе работы нагары и лаковые отложения, которые могут привести к нарушению тепловых режимов механизмов, закупорке маслопроводов и фильтров тонкой очистки, образованию осадков в картерах, пригоранию поршневых колец, лакировке.

Особенно важно применение моющих присадок в двигателях, работающих на сернистых топливах.

Противопенные присадки применяют, как правило, в маслах, предназначенных для высокоскоростных передач. Во время их работы образуется обильная пена, которая усиливает окисление масла, препятствует качественному смазыванию деталей и приводит к повышенной утечке масла через зазоры и отверстия в картерах.

Многофункциональные присадки сочетают в себе действие нескольких отдельных присадок и могут одновременно обеспечивать маслу моющие, антикоррозионные, антиокислительные качества, улучшающие смазывающие способности и снижающие температуру застывания.

Смазочные материалы не нефтяного происхождения. В современной технике все больше начинают применять растительные, животные и синтетические смазочные материалы и добавки.

Растительные смазочные масла (касторовое, сурепное, хлопковое, подсолнечное, оливковое) применяют в качестве добавок, повышающих маслянистость компаундированных масел.

Животные смазочные масла (говяжье, баранье и свиное сало, тюлений, китовый и рыбий жир, костное масло) используют в качестве добавок, повышающих маслянистость компаундированных масел и пластичных смазочных материалов при приготовлении притирочных составов, мазей и масел для пропитки кожаных манжет.

Синтетические углеводородные смазочные материалы получают соединением при высоких давлении и температуре нескольких молекул непредельных углеводородов олефинов в одну молекулу.

Синтетические неуглеводородные смазочные вещества начали применять в связи с возросшими требованиями к строительной технике.

Силиконовые смазочные материалы — так называемые силиконы (полисилоксаны)—обладают высокой температурной устойчивостью и незначительной испаряемостью. При средних нагрузках силиконы могут работать в диапазоне температур от —70 до + 300 °С и выдерживать в течение короткого времени температуру до 530 °С. При одинаковой с углеводородными маслами температуре кипения силиконы обладают вязкостью при наружных пониженных температурах, меньшей в 30—50 раз. Температура застывания силиконов при одинаковой вязкости на 40—45 °С ниже, чем у углеводородных масел.
Изготовленные на основе силиконов пластичные смазочные материалы хорошо работают в диапазоне от —60 до +250—300 °С.

Силиконы применяют также в качестве гидравлических и амортизационных жидкостей.

Полиалкиленгликолиевые масла обладают хорошими смазывающими и моющими свойствами, низкой температурой застывания (от —55 до +65°С), невысокой испаряемостью, термической стойкостью, устойчивостью против окисления, высокой температурой воспламенения.

Эти масла применяют также в качестве антифризов, антивспе-нивателей, тормозных и рабочих жидкостей для гидроприводов.

Изготовленные на основе полиалкиленгликолевых масел консистентные смазочные материалы применяют для механизмов, работающих в широком диапазоне температур при высоком давлении.

Фторуглероды и хлорфторуглероды применяют в качестве смазочных масел, обладающих высокими смазывающими способностями при термической стойкости и химической инертности; они не горючи и не дают осадков.

Масляные суспензии медно-свинцового порошка приготовляют путем добавления в смазочное масло порошков тонкоизмельчен-ного чистого свинца и чистой меди.

Частицы порошков распределяются по смазываемой поверхности, заполняют все мелкие и мельчайшие ее повреждения и создают на ней гладкое и устойчивое покрытие.