Определение предела прочности пластичных (консистентных) смазок

Пластичные смазки, являясь коллоидными образованиями, могут проявлять механические свойства (табл. 18, 19), характеризуемые рядом признаков, одним из которых является предел прочности.

Таблица 18

Основные показатели качества пластичных смазок

Показатели качества

Смазка ПКВ

Солидолы

Графитная смазка

Консталин УТ-1

Смазка 1–13

синтетические

жировые

пресс- солидол

солидол С

УС-1

УС-2

Цвет смазки

От светло-желтого до коричневого

Черная

Светло-желтая

Водостой- кость

Водостойкие

Нестойкие

Температура каплепаде- ния, С

60

85 3

95 3

75

75

77

130

120

Число пенетра- ции при 25 С

–

250

200

300– 350

230– 290

–200

225–275

250–290

Предел проч- ности при 50 С

–

1,0

2,0

1,0

2,0

–

–

–

Содержание воды, 

–

2,5

2,5

1,5

2,0

3,0

0,5

0,15

Под пределом прочности смазки понимается то минимальное дав- ление (напряжение сдвига), которое вызывает разрушение коллоидной структуры каркаса, в результате чего происходит сдвиг смазки и она начи- нает течь, как вязкая жидкость. Предел прочности определяют с помощью капиллярного пластометра по методу К.И. Климова (рис. 22 и 23).

74 75

Классификация пластичных смазок

Таблица 19

11 4 ⁸

10

3

₅ 2

9 ₆

Виды смазок	Состав	Назначение
Смазки общего на- значения	Кальциевые смазки: солидол (прессолидол) – С или Ж натриевые и натриево- кальциевые смазки автомобильные ЯНЗ-2	Антифрикционная среднеплавкая
Универсальные смазки	Литиевые, работоспособ- ные в широком интервале температур, скоростей и нагрузок: литол-24 и аналогичные фиол-2, (1, 3 – более мяг- кие)	Водостойкие
Специализированные смазки	Несменяемые и непопол- няемые смазки: графитная АМ карданная Шрус-3 Шрус-4 ЛСЦ-15	Применение: в открытых узлах в шарнирах равных угло- вых скоростей в шарнирах подвесок и рулевого управления в шлицевых соединениях
Термостойкие смазки	УНИОЛ-3М ЦИАТИМ-221 ЦИАТИМ-201 Зимол и Лита	Водостойкие стабиль- ные с противозадирными свойствами, морозостой- кие

7

1

Рис. 22. Пластометр для определения предела прочности смазки: 1 – электропечь; 2 – резервуар с маслом; 3 – игольчатый кран; 4 – воронка для

₁₀ масла; 5 – защитное стекло; 6 – зажимная гайка;

7 – корпус; 8 – манометр; 9 – капилляр

в увеличенном виде; 10 – оправка для капилляра;

11 – резиновая прокладка; 12 – смеситель

6 ₇

5

8

4

₃ 9

10

Предел прочности характеризует способность смазок не вытекать из узлов трения, противостоять сбросу с движущихся деталей (напри- мер, с подшипников) под влиянием инерционных сил и удерживаться на наклонных и вертикальных поверхностях, не стекая и не сползая.

Когда напряжение сдвига превышает предел прочности, смазка на- чинает течь.

Предел прочности смазки зависит:

от температуры (с ее повышением он снижается); скорости приложения силы.

Рис. 23. Пластометр: 1 – основание со стойкой; 2 – электропечь; 3 – резервуар

с маслом; 4 – кран; 5 – воронка;

6 – манометр; 7 – трубка;

8 – защитное стекло; 9 – гайка;

10. – корпус манометра;

11. – капилляр с оправкой (длинный); 12 – капилляр с оправкой (короткий);

13. – часть капилляра;

14. – мешалка

11 12

2

1

14 ¹³

76 77

Описание прибора

Основной частью пластометра (см. рис. 22) является корпус, в ко- торый вставляется рабочий капилляр в специальной оправке. Корпус соединен трубкой, нагреваемой электропечкой. Для заполнения масля- ной системы маслом служит воронка, отключаемая от системы игольча- тым краном. Давление в масляной системе замеряется манометром.

Рабочий капилляр представляет собой разрезанную вдоль оси латун- ную трубку длиной 50 или 100 мм и внутренним диаметром 4 мм. Внутрен- няя поверхность капилляра нарезьбована с глубиной резьбы 0,5 мм.

При давлении на смазку вдоль капилляра происходит разрушение структуры смазки и сдвиг смазки по поверхности, образуемой концами резьбы. Давление на смазку осуществляется маслом («жидкий поршень») при завертывании зажимной гайки или подогреве масла в замкнутой масляной системе.

Сущность метода заключается в определении давления, при кото- ром происходит сдвиг смазки в капилляре пластометра при заданной тем- пературе.

Перед проведением испытаний необходимо выполнять следующие действия:

1. с начала испытаний все детали пластометра, соприкасающиеся со смазкой, промыть бензином и высушить;

2. цилиндр мешалки 14 (см. рис. 23) заполнить смазкой, не допус- кая воздушных пустот, и закрыть крышками с двух сторон;

3. перед установкой верхней крышки отверстие в поршне также заполнить испытуемой смазкой;

4. мешалку со смазкой выдержать в термостате при температуре 20 ± 1°С в течение 30 мин, после чего перемешать смазку, сообщив пор- шню 100 двойных ходов;

5. поршень поставить в крайнее верхнее положение и снять ниж- нюю крышку мешалки;

6. заполнить длинный капилляр (100 мм), состоящий из двух поло- вин 13, испытуемой смазкой и соединить их;

7. смазать наружную поверхность капилляра и внутреннюю повер-

хность оправки;

8. вставить капилляр в оправку, медленно вращая и поднимая его вдоль оси;

9. короткий (50 мм) капилляр применить в том случае, когда при испытании на длинном капилляре давление превышает допустимое для манометра;

10. надеть на нижний обрез буртика оправки резиновую прокладку и установить оправку на выступ в корпусе пластометра 10;

11. заполнить пластометр маслом, для чего открыть кран 4 воронки с маслом 5 и держать его открытым, пока уровень масла в корпусе не достигнет верхнего буртика оправки капилляра, следя за тем, чтобы в воронке всегда оставалось масло;

12. закрепить оправку с капилляром в корпусе 10 гайкой 9. При этом нужно следить за манометром и в случае повышения давления от- крывать кран воронки;

13. на верхнюю часть корпуса закрепить защитное стекло 8;

14. поместить корпус пластометра в термостат, уровень жидкости в котором не должен превышать 30 мм верхнего конца капилляра;

15. заданная температура (20 ± 1°С) должна поддерживаться в те- чение 29 мин. При этом кран 4 должен быть открытым;

16. время после перемешивания смазки и до начала испытаний не должно превышать 30–40 мин;

Порядок испытаний:

1. Закрыть кран 4 воронки 5.

2. Включить электропечь 2, обогревающую резервуар 3 с маслом, и наблюдать за манометром 6.

3. Следить, чтобы скорость повышения давления в системе была не более 5 кПа (0,005 кг/см²) в минуту при использовании длинного (100 мм) капилляра 11. Если будет использоваться короткий (50 мм) ка- пилляр 12, то давление в системе должно повышаться со скоростью 2,5 кПа (0,025 кг/см²) в минуту.

4. Скорость повышения давления регулировать подниманием и опус- канием вдоль резервуара с маслом электропечи 2 или, не убирая термо- стат, начинать завертывать зажимную гайку 9 с такой скоростью, чтобы давление повышалось так же, как описано в п. 3. При этом резиновая прокладка оправки будет сжиматься и давление в масляной системе бу- дет повышаться.

5. Если при завертывании зажимной гайки созданного давления будет достаточно для разрушения структуры смазки, тогда из капилляра выдавить столбик смазки и давление в масляной системе упадет до нуля.

6. Испытание прекратить и записать величину достигнутого давле- ния с точностью до 0,01 кг/см².

78 79

7. Если давление, создаваемое завертыванием зажимной гайки, ока- жется недостаточным для разрушения смазки, то в дальнейшем его по- вышать подогревом масляной системы электропечью.

8. Предел прочности вычислить по формуле

= Рr2l,

где Р – максимальное давление при разрушении смазки, кгсм²; r – радиус капилляра, см; l – длина капилляра, см.