Исходным материалом минеральных масел служит мазут — остаток после прямой перегонки нефти. Путем фракционной перегонки под вакуумом (дистилляции) мазута получают масляные дистилляты, из которых, в результате соответствующей очистки, изготовляют смазочные масла, называемые дистил-лятными. Полученный при перегонке мазута остаток — масляный гудрон используется для изготовления масел, называемых остаточными.

Очистка масел для удаления вредных механических и химических примесей производится серной кислотой (сернокислотная очистка), щелочами (щелочная очистка) или специальными растворителями избирательного действия (селективная очистка). Некоторые масла подвергаются дополнительной очистке отбеливающими землями, адсорбирующими ряд вредных органических кислот и смолистых веществ.

Для улучшения физико-химических показателей масел применяются вводимые в малом количестве присадки, которые служат для улучшения вязкостных показателей масла, его низкотемпературных свойств, а также снижения: пенообразования.

Кроме масел, для смазки машин применяются также консистентные мази, называемые смазками. Смазки изготовляются путем загущения масел мылами или растворения в них различных загустителей (горного воска, церезина).

Физико-химические показатели смазочных материалов. Для смазочных материалов установлен ряд физико-химических показателей, отражающих основные требования к их качеству. Непосредственно в условиях эксплуатации при решении вопросов о подборе или заменах смазочных материалов используются, в частности, следующие показатели.

Вязкость является основной характеристикой смазочных масел.

Единицей кинематической вязкости является стокс (ст), имеющий в системе СГС размерность см2/сек. Обычно значения кинематической вязкости приводятся в сотых долях стокса — сантистоксах (сст). В частности, кинематическая вязкость воды при 20,2° С равняется 1 сст.

Единицей динамической вязкости является пуаз (из), имеющий в системе СГС размерность г/см-сек и представляющий собой вязкость жидкости, оказывающей взаимному перемещению двух слоев жидкости площадью 1 см2, находящихся на расстоянии 1 см друг от друга и перемещающихся друг относительно друга со скоростью 1 см/сек, силу сопротивления в 1 дин. Соотношение между единицами вязкости в системах СГС и СИ следующее: 1 пз = 0,1 Н-сек/м2; 1 сг=10~4 м2/сек.

Условная вязкость измеряется в градусах и представляет собой отношение времени истечения из стандартного прибора . при заданной температуре испытываемой жидкости ко времени истечения из того же прибора воды при 20° С. Условная вяз- I кость при температуре t обозначается ВУ<° или Ef° (градусы Энглера).

В различных рекомендациях по подбору смазочных масел обычно в первую очередь приводится вязкость, от величины которой зависит возможность образования при заданных температуре, скоростях и давлениях необходимой смазочной пленки, а также возможность подачи (прокачивания) масла к рабочим поверхностям.

Вязкость масел существенно изменяется в зависимости от температуры, повышаясь с понижением последней. Так, длй автотракторных масел при перепаде температур от 100 до 0 °С кинематическая вязкость повышается в 100—250 раз. Поэтому в нормах на масла, предназначенные для работы в условиях резких перепадов температур, приводится вязкость, или отношение вязкостей при двух температурах, или, наконец, индекс 1!язк0сти — относительное число, характеризующее пологость температурной кривой изменения вязкости масла по сравнению с эталонным, для которого значение индекса принято за 100.

Температура застывания — температура, при которой в условиях стандартного опыта масло теряет текучесть. Этот показатель приводится почти для всех масел и в известной степени характеризует их состояние при низких температурах.

В то же время следует иметь в виду, что ряд весьма важных эксплуатационных особенностей поведения масла при низких температурах, как, например, сопротивление при прокачивании по трубопроводам, изменение вязкости – и т. д., этот показатель не отражает. Наиболее низкими температурами застывания обладают масла: трансформаторное (—45 °С), приборное (—60 °С).

Температура вспышки, определяемая стандартными методами, косвенно характеризует содержание в масле легких фракций и испаряемость его при повышенных температурах.

Температура вспышки масел, предназначенных для смазки холодных частей машин, составляет в зависимости от их вязкости 160—200 °С; масел для двигателей внутреннего сгорания 170—220 °С; масел для компрессоров 215—240 °С и для паровых машин 215—310 °С.

Кислотное число и термическая стабильность, определяемые стандартными методами, характеризуют соответственно содержание в масле органических кислот и склонность его к образованию лакообразных отложений при высоких температурах. Эти показатели имеют особое значение для масел двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.

Величина кислотного числа масел для двигателей внутреннего сгорания и компрессоров обычно не превышает 0,1 — 0,15 мгс КОН на 1 гс масла, но при наличии присадок доходит До 2—3. Минимальным кислотным числом, не превышающим 0,05, обладают трансформаторное масло и масло для гидросистем. Масла, применяемые для смазки зубчатых передач, имеют кислотное число до 0,35.

Наиболее .существенными для консистентных смазок показателями являются следующие.

Температура каплепадения соответствует образованию в условиях стандартного опыта первой капли расплавленной массы. Этот показатель характеризует температурный “Редел, при котором смазка начинает переходить в жидкую фазу и, следовательно, теряет свое основное свойство конси-стентности.

Число пен ет рации (проницаемости) определяется величиной погружения в массу смазки иглы» стандартного прибора за определенное время, что характеризует степень консистентное (плотности) смазки. Чем выше консистентность смазки, тем ниже число пенетрации.

Предел прочности смазки проверяется по стандартному методу и характеризует сопротивление смазки сдвигу. Величина предела прочности различных смазок при температуре 50 °С находится в пределах 1,5—2,0 гс/см2.

Вязкость динамическая определяется в пуазах стандартным методом при 0°С и определенной скорости деформации. Динамическая вязкость смазки в известной мере характеризует сопротивление движению скользящих пар, вызываемое самой смазкой.

Марки масел. Из обширной номенклатуры смазочных материалов, вырабатываемых промышленностью, для подъемно-транспортных машин и. обслуживающего их силового оборудования применяется ассортимент, включающий: масла тепловых двигателей, компрессоров, масла и смазки общеиндустриального назначения, масла для ре’дукторов автотракторных машин и, наконец, масла для гидравлических систем.

Из масел, предназначенных для тепловых двигателей, наиболее широкое применение для подъемно-транспортных машин имеют масла автотракторные и дизельные, а также масла для паровых машин.

Автотракторные масла — дистиллятные, сернокислотной и селективной очистки с присадками предназначаются в основном для смазки карбюраторных двигателей. Эти масла рассчитаны на работу в условиях повышенных температур и давлений, обладают гарантированным кислотным числом, а ряд из них — также гарантированными индексом вязкости и моющими свойствами. Масла загущеные (с индексом «з») обладают повышенным индексом вязкости и пониженной температурой застывания. Некоторые из автотракторных масел широко применяются и для смазки редукторов подъемно-транспортных машин.

Дизельные масла — дистиллятные — загущенные или смеси дистиллятных масел с остаточными, как правило, содержат присадки. Эти масла рассчитаны на работу в условиях более высоких температур и давлений, чем масла автотракторные, и применяются исключительно для смазки дизелей.

Кроме основных показателей, указанных выше для автотракторных масел, масла дизельные имеют в большинстве случаев гарантированный показатель термической стабильности.

Масла для паровых машин— остаточные повышенной вязкости. Масла, предназначенные для машин, работающих на насыщенном паре, проходят неглубокую очистку и содержат смолистые вещества, защищающие масло от смыва конденсатом с рабочих поверхностей. К этой группе относятся легкие цилиндровые масла марок 11 и 24.

Масла для машин, работающих на перегретом паре, проходят очистку и обладают особо высокой вязкостью. К этой группе относятся тяжелые цилиндровые масла марок 38 и 52.

Компрессорные масла — дистиллятные, сернокислотной очистки. Эти масла предназначены в основном для поршневых компрессоров. Под воздействием. сжатого воздуха и высоких температур они находятся в условиях, которые способствуют их окислению и испарению, в связи с чем эти масла имеют повышенные показатели стабильности и температуры вспышки.

Масла для редукторов автотракторных машин объединяются общим названием трансмиссионных масел.

Трансмиссионные масла — изготовляются из остаточных неочищенных нефтепродуктов, смешанных с дистиллятными маслами, и предназначаются для смазки зубчатых передач автомобильных и тракторных задних мостов и коробок передач. В этих передачах, и особенно в гипоидных, давление в зоне контакта достигает 25—40 тс/см2, в связи с чем некоторые трансмиссионные масла содержат противозадирные присадки.

Помимо своего прямого назначения, трансмиссионные масла применяются и для смазки крановых редукторов.

Индустриальные масла — дистиллятные, сернокислотной очистки, предназначенные в основном для работы при температурах до +60° С и атмосферном давлении. Применяются эти масла в качестве картерной смазки зубчатых передач, подшипников скольжения и качения, а также деталей гидросистем.

Турбинные масла — дистиллятные, сернокислотной очистки, дополнительно очищенные отбеливающими землями, предназначаются, для циркуляционной смазки ответственных подшипников и мощных редукторов, применяются также в гидравлических системах.

Трансформаторное масло — дистиллятное, сернокислотной очистки, изготавливается из малопарафинистых нефтей. Обладает низкими вязкостью, кислотным числом и температурой застывания. Имеет гарантированные диэлектрические показатели.

Применяется для заливки трансформаторов и пусковой электрической аппаратуры.

Смазки, применяемые для подъемно-транспортных машин и их силовых агрегатов, в основном относятся к группам средне- и тугоплавких.

Среднеплавкие смазки (солидолы) представляют собой масла, загущенные кальциевыми мылами. Эти смазки устойчивы к сырости и воде, но при длительном пребывании в смазочных устройствах, а также после плавления меняют свою структуру.

Тугоплавкие смазки (консталины) представляют собой масла, загущенные натровыми мылами. Они значительно более стабильны во времени, но разлагаются под действием сырости и воды. Плавление и последующее затвердевание таких смазок не изменяют их структуры.