Консистентные смазки представляют собой очень вязкие
смазки, которые в действительности не являются жирами. Они состоят в основном из базового масла и загустителя, причем последний используется в качестве губчатой «каркасной структуры», удерживающей базовое масло. Для обеспечения определенных свойств могут быть введены различные присадки. Консистентные смазки используются в тех случаях, когда возможно вытекание жидких смазочных масел, например, в подшипниках качения. Отдельные компоненты присутствуют в консистентных смазках в следующих концентрациях:
- Базовые масла: 75 – 94 %
- Загустители: 5 – 20%
- Присадки: 1 – 10%
Важные свойства консистентных смазок:
- Устойчивость к низким температурам и высоким температурам с точкой каплепадения
- Устойчивость к воздействию воды
- Свойства защиты от износа
В качестве загустителя часто используется мыло, состоящее из жирной кислоты с добавлением металла. Консистентные смазки на основе натриевого мыла чувствительны к воздействию воды, однако при этом
обладают высокой устойчивостью к температурным воздействиям. Смазки на основе известкового мыла, напротив, устойчивы к воздействию воды, но не очень термостойки (до 150 °С). Консистентные смазки на основе литиевого мыла крайне устойчивы как к воздействию воды, так и к высоким температурам, и потому наиболее распространены в качестве универсальных смазок. Консистентные смазки часто комбинируются с твердыми смазочными веществами (графит, тефлон (PTFE)) или дисульфидом молибдена (MoS2).
ЗАГУСТИТЕЛИ КОНСИСТЕНТНЫХ СМАЗОК
В то время как смазочные масла с аналогичными характеристиками относительно легко смешиваются друг с другом, с консистентными смазками дело обстоит иначе. Консистентные смазки по возможности не следует
смешивать. При переходе на новый вид консистентной смазки необходимо учитывать следующие параметры:
- Базовое масло обоих смазок всегда должно быть идентичным (минеральное масло, синтетическое масло или ПАО-масло)
- Загустители обоих видов смазки должны совпадать (алюминиевые комплексные мыла, барий, кальций, кальциевые комплексные мыла, литий, бентонит, литиевые комплексные мыла, полимочевина и др.)
- Класс NLGI (классификация Национального института консистентных смазок США) должен быть идентичным
- Вязкостный класс базового масла также должен совпадать и может отличаться максимум на один пункт по классификации ИСО
При смешивании консистентных смазок, несовместимых друг с другом, в течение нескольких дней происходит изменение их структуры: смазки «растекаются». К консистентным смазкам, практически несовместимым друг с другом, относятся смазки, содержащие алюминиевые или кальциевые комплексные мыла, или же те, в которых базовое масло удерживается загустителями на базе полимочевины или бетонита. Полезные советы см. в таблице «Совместимость консистентных смазок по нормам КШ» на странице 75.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ТЕМПЕРАТУРА КАПЛЕПАДЕНИЯ
Температура каплепадения консистентной смазки – это температура, при которой смазка начинает течь (достигая определенного значения вязкости). При использовании продукта в качестве консистентной смазки температура его эксплуатации должна быть ниже температуры каплепадения.
ПЕНЕТРАЦИЯ
Пенетрация консистентной смазки – это показатель ее «механической прочности» или сопротивляемости смазки изменению формы. На основании пенетрации осуществляется распределение консистентных смазок по классам NLGI (классификация Национального института консистентных смазок США) Классификация NLGI включает 9 классов: 000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 (Таб. 4.3). Очень мягкие смазки классов 0 – 000 называются текучими смазками и используются в том числе для смазки механизмов грузовых автомобилей посредством централизованных смазочных систем. Консистентные смазки классов 000 и 00 должны использоваться при температурах от -25°С до +80 °С, Консистентные смазки класса 0 – только при ограниченном температурном диапазоне от -10 °С до +80 °С.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
УСТОЙЧИВОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВОДЫ Так как в консистентных смазках в качестве загустителей используются «каркасные структуры» на базе мыла, они очень подвержены разложению в воде. По этой причине устойчивость смазок к воздействию воды всегда указывается отдельно. Определение устойчивости смазки к воде осуществляется в динамике следующим способом: в подшипник качения, заполненный консистентной смазкой, во время работы впрыскивается вода. Устойчивость к воздействию воды определяется на основании измерения количества смазки, вымываемой из подшипника.
УСТОЙЧИВОСТЬ К ОКИСЛЕНИЮ При определении стойкости к окислению смазка подвергается воздействию давления кислорода. При этом падение давления определяется как мера реакционной способности смазки по отношению к кислороду.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
СЕПАРАЦИЯ МАСЛА
Сепарация масла – это показатель устойчивости консистентной смазки к давлению. Измерение сепарации масла производится в ходе статичного испытания, при котором консистентная смазка подвергается воздействию высокого давления. При этом измеряется количество отделяемого из смазки жидкого масла. Практическая применимость этого метода ограничена.
ДАВЛЕНИЕ ТЕЧЕНИЯ
Под давлением течения понимается давление, необходимое для того, чтобы выдавить струю
консистентной смазки из испытательного штуцера. На основании данного показателя определяется консистенция и текучие свойства смазки.
СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИ ПОДАЧЕ Данная характеристика показывает давление насоса, необходимое для подачи консистентной смазки посредством централизованной смазочной системы. Она также позволяет рассчитать максимальную длину подающей трубы или необходимое сечение трубы для заданного количества подаваемой смазки.
ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА
Данная характеристика показывает эффективность
консистентной смазки для предотвращения ржавчины
и коррозии. Противокоррозионные свойства консистентной смазки в подшипниках качения присваиваются такой смазке в ходе испытания, в котором оценивается степень коррозии колец подшипника после введения воды в подшипник качения, заполненный консистентной смазкой.
МЕХАНИЧЕСКИ-ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Под механически-динамическими характеристиками понимаются усталостные характеристики и показатели износа для консистентной смазки подшипников качения. Эти свойства также указываются в нормативных требованиях к консистентным смазочным материалам. Для смазочных масел показателем того, является ли масло густым или жидким, служит вязкость. В случае консистентных смазок мягкость/густота смазки определяется по пенетрации (в состоянии покоя) и по консистенции.
Не следует путать показатель пенетрации с вязкостью базового масла смазки. Этот показатель измеряется посредством пенетрометра с помощью полного конуса или конуса 1/4. Для испытания согласно стандарту DIN ISO 2137 консистентная смазка при комнатной температуре (25 °C) помещается в емкость, установленную стандартом. Вершина двойного конуса, также установленного стандартом, касается поверхности. После разблокировки удерживающего устройства конус в течение 5 секунд погружается в консистентную смазку. При помощи шкалы, установленной на держателе конуса, глубина погружения устанавливается с точностью до 0,1 мм. Таким образом, пенетрация показывает деформируемость консистентной смазки под воздействием весовой нагрузки конуса