shadow
Типы пластичных смазок и их классификации

Типы пластичных смазок и их классификации

Смазки | 23

Производители ещё не пришли к созданию единой и полной спецификации смазок. Поэтому каждый решает сам (видимо, в зависимости от требований стран, где он продает свою продукцию) как маркировать смазку, как её позиционировать (для чего она и как её использовать), какие характеристики сообщать.

Смазки систематизируют по различным классификационным признакам: по консистенции, типу загустителя и областям применения (назначению).

По консистенции смазки разделяют на полужидкие, пластичные и твердые. Пластичные и полужидкие смазки представляют собой коллоидные системы, состоящие из дисперсионной среды, дисперсной фазы, а также присадок и добавок. Твердые смазки до отвердения являются суспензиями, дисперсионной средой которых служит смола или другое связующее вещество и растворитель, а загустителем — дисульфид молибдена, графит, технический углерод и т.п. После отвердения (испарения растворителя) твердые смазки представляют собой золи, обладающие всеми свойствами твердых тел и характеризующиеся низким коэффициентом сухого трения.

Консистентость смазок или пенетрация определяется классификацией NLGI (National Lubricating Grease Institute), которая приобрела статус международной. В соответствии с ней измеряется густота смазок при помощи лабораторного метода «рабочей пенетрации». Определение производится с помощью пенетрометра с конусом, который опускают на пять (5) секунд в смазку при температуре 25 °С. Глубина погружения конуса в смазку измеряется и выражается в десятых долях миллиметра. Обычно пенетрацию определяют у перемешанной смазки и неперемешанной смазки. Разница этих показателей характеризует способность смазки выдержать механические нагрузки. На основе пенетрации смазки делятся на 9 классов (NLGI) от 000 до 6 (Таблица 1). Чем больше число класса, тем гуще смазка.

Таблица 1

Классы NLGIПоказатель пенетрацииВизуальная оценка
000445-475Очень жидкая
00400-430Жидкая
0355-385Полужидкая
1310-340Очень мягкая
2265-295Мягкая
3220-250Средней твердости
4175-205Твердая
5130-160Твердая
685-115Очень твердая

По типу загустителя смазки разделяют на группы:

  1. Мыльные смазки, для получения которых в качестве загустителя применяют соли высших карбоновых (жирных) кислот — мыла. К этой группе относится большинство как по ассортименту, так и по объемам производства и применения. В зависимости от катиона мыла их разделяют на литиевые (Li), натриевые (Na), калиевые (K), кальциевые (Ca), бариевые (Ba), алюминиевые (Al), цинковые (Zn), свинцовые (Pb) смазки. В зависимости от аниона мыла смазки одного и того же катиона разделяют на обычные и комплексные (к). Комплексные смазки работоспособны в более широком интервале температур, чем обычные. Среди комплексных смазок наиболее распространены кальциевые (кСа), литиевые (kLi), бариевые (kBa), алюминиевые (kAl). Необходимо отметить, что кальциевые смазки, в свою очередь, разделяют на гидратированные (солидолы), комплексные (кСа) и безводные (бСа). В отдельную группу выделяют смазки на смешанных мылах, в которых в качестве загустителя используют смесь мыл (литиево-кальциевые (LiCa), натриево?кальциевые (NaCa) и другие. Первым указан катион мыла, доля которого в общем балансе загустителя больше. Мыльные смазки в зависимости от применяемого для их получения жирового сырья называют условно синтетическими (анион мыла — радикал синтетических жирных кислот) или жировыми (анион мыла — радикал природных жирных кислот), например, синтетические или
    жировые солидолы.
  2. Неорганические смазки, для получения которых в качестве загустителя используют термостабильные с хорошо развитой удельной поверхностью высокодисперсные неорганические вещества. К ним относят силикагелевые (Si), бентонитовые (Bn), графитные (G), асбестовые (Ab) и другие смазки, изготовленые на неорганических загустителях.
  3. Органические смазки, для получения которых используют твердые термически и гидролитически устойчивые, высокодисперсные с хорошо развитой удельной поверхностью органические вещества. К ним относят полимерные, пигментные, полимочевинные, сажевые и другие смазки.
  4. Углеводородные смазки, для получения которых в качестве загустителей используют высокоплавкие твёрдые углеводороды: петролатум, церезин, парафин, озокерит, различные природные и синтетические воски. В некоторых странах, например в США, углеводородные смазки не относят к пластичным смазкам, поэтому в общих объёмах производства смазок не учитывают.
  5. Смазки на сверхщелочных органо-неорганических загустителях, для получения которых в качестве загустителей используют комплексные сверхщелочные загустители.

По областям применения смазки подразделяют на:

  • антифрикционные — для уменьшения и предотвращения износа трущихся деталей, снижают трение скольжение. В свою очередь, антифрикционная группа делится на подгруппы: смазки общего назначения для повышенных и обычных температур, многоцелевые, термостойкие, низкотемпературные, химически стойкие, приборные, редукторные, приработочные пасты, узкоспециализированные (автомобильные, авиационные, морские, железнодорожные, буровые и т.д.), брикетные;
  • консервационные (защитные) — для предотвращения коррозии металлических изделий и механизмов при хранении, транспортировки и эксплуатации;
  • уплотнительные — для герметизации зазоров и щелей различного оборудования, облегчения сборки и разборки арматуры сальниковых устройств, резьбовых, разъемных и подвижных соединений, в том числе вакуумных систем. Подразделяются на арматурные,  резьбовые и вакуумные смазки;
  • канатные — для предотвращения коррозии и износа стальных канатов;
  • фрикционные — для увеличения трения и предотвращения проскальзывание трущихся поверхностей;
  • технологические — в основном используются для прокатки металла;
  • очистительные — вытесняют влагу, удаляют ржавчину, остатки клея и т.п., вместе с тем образуя защиту против сырости и коррозии;

Классификация смазок согласно ASTM D 4950-89

В США автомобильные смазки выделяют официально и описывают в нормативных документах. Смазки, поступающие в торговую сеть, называют сервисными смазками (Servise Greases), отличая их от смазок, которыми заполняются узлы трения на заводах при выпуске автомобилей.

В стандарте ASTMD 4950-89, созданном совместно ASTM, NLGI и SAE, приводится деление автомобильных смазок на две основные эксплуатационные группы:

  • сервисные смазки для ходовой части (Chassis Service Greases), обозначаемые по системе NLGI буквой «L»;
  • сервисные смазки для подшипников колёс (Wheel Bearing Service Greases), обозначаемые по системе NLGI буквой «G».

Эти группы смазок разделяются на категории качества автомобильных смазок в зависимости от гарантируемых показателей качества и обозначаются соответствующим знаком NLGI.

Смазки категории NLGI LA используются для смазывания элементов ходовой части и шарнирных соединений легковых автомобилей и других транспортных средств с легким режимом работы.

Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать элементы ходовой части и шарнирные соединения при частой замене смазки (в легковых автомобилях через каждые 3200 км или чаще). Смазки должны быть стойкими к окислению и изменению консистенции, а также охранять шарниры и другие элементы ходовой части от коррозии и износа в условиях малой нагрузки. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы смазки и других степеней NLGI.

Смазки категории NLGI LB используются для смазывания элементов ходовой части и шарнирных соединений легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих в условиях как легкого, так и тяжелого режима. Тяжелым называется такой режим, когда большой интервал замены смазки, большие нагрузки, вибрации, воздействие воды или других загрязнений. Это смазки высшего качества для ходовой части.

Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать элементы ходовой части и шарнирные соединения при температуре от -40° до +120°С при продленном интервале замены смазки (в легковых автомобилях более 3200 км). Смазки должны быть стойкими к окислению и изменению консистенции, а также охранять элементы ходовой части и шарниры от коррозии и износа, даже под воздействием грязи и больших нагрузок. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы смазки и других степеней NLGI.

Смазки категории NLGI GA используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком режиме при частой замене смазки в обычных условиях эксплуатации.

Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать подшипники при ограниченной температуре от -20° до +70°С. Дополнительных требований нет.

Смазки категории NLGI GB используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком, так и в умеренном режиме. Умеренный режим — это обычные условия эксплуатации, которые бывают у большинства машин.

Требования к качеству: смазки должны удовлетворительно смазывать в широком интервале температур от -40°, до +120° и даже до +160°С. Смазки должны быть стойкими к окислению, испарению, изменению консистенции, хорошо защищать подшипники от коррозии и износа. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но так же могут быть использованы и смазки других степеней NLGI — NLGI 1 и NLGI 3.

Смазки категории NLGI GC используются для смазывания подшипников колес легковых автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, работающих как в легком, так и в тяжелом режиме. Тяжелый режим встречается в машинах, подшипники которых нагреваются до высокой температуры. Это транспортные средства с дисковыми тормозами, которые работают в «стоп-старт» режиме (автобусы, такси, городские полицейские автомобили и т.д.) или в режиме тяжелого торможения (буксировка, тяжелая езда в горах и т.д.). В настоящее время это смазки высшего качества для подшипников колес.

Требования к качеству. Смазки должны удовлетворительно смазывать в широком интервале температур от -40°, до +160° и даже до +200°С. Смазки должны быть стойкими к окислению, испарению, изменению консистенции, хорошо защищать подшипники от коррозии и износа. Обычно рекомендуются смазки консистенции NLGI 2, но также могут быть использованы и смазки NLGI — NLGI 1 и NLGI 3.

Обозначения

Для обозначения категорий смазок, NLGI использует знак — символ NLGI, который присваивается лишь смазкам наивысшей категории: GC, LB и GC-LB (рис. 1). Смазки других категорий этим знаком не обозначаются, только на этикетке и/или в описании обычно указываются символы категорий NLGI GA, NLGI GB, NLGI LA.

Знаки соответствия категориям NLGI
Рис. 1. Знаки соответствия категориям NLGI.

В Европе американская система обозначения автомобильных смазок, основанная на назначении, пользуется редко, а аналогичной европейской системы нет.

Европейская классификация смазок

По европейским стандартам, как и по стандартам ГОСТ, смазки не выделяются в отдельную группу, но на практике производители нефтепродуктов выделяют их в особую ассортиментную категорию.

В Европе применяется обозначение смазок, регламентированное стандартом ISO 6743-9 (Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 9: Family X (Greases)). По этому стандарту каждой смазке присваивается знак ISO, состоящий из букв и цифр, в котором указаны основные данные смазки, например:

ISO-L-XBEGB 00
где ISO — аббревиатура «Международной организации стандартов»;
L — класс смазочных материалов;
X — группа смазочных материалов (пластичные смазки);
В — минимальная рабочая температура;
Е — максимальная рабочая температура;
G — антикоррозионные свойства;
В — характеристика работоспособности при больших нагрузках;
00 — класс консистенции по NLGI.

Символы минимальных и максимальных температур, а также антикоррозионных свойств, приведены в таблицах 2, 3 и 4.

Обозначение по ISO 6743-9 не получило широкого распространения в описаниях смазок.

Кроме классификации ISO в Европе смазки классифицируются в соответствии со стандартом DIN 51502. Немецкий стандарт DIN 51502 классифицирует пластичные смазки по назначению, типу базового масла, набору присадок, входящих в состав смазки, диапазону рабочих температур и стойкости к вымыванию.

В соответствии со стандартом DIN 51502 код пластичной смазки состоит из набора букв и цифр, например:

KP HC F 3 G -20
где -20 — наиболее низкая температура применения смазки;
G — верхняя температура применения и водостойкость;
3 — класс пенетрации по NLGI;
Р — наличие противозадирной присадки;
НС — базовое масло синтетические углеводороды;
F — наличие твёрдого наполнителя;
К — назначение смазки.

Расшифровка символов приведена в таблицах 5, 6 и 7.

В бывшем СССР до 1979 г. наименования смазок устанавливали произвольно. В результате одни смазки получили словесное название (Солидол-С), другие — номер (№158), третьи — обозначение создавшего их учреждения (ЦИАТИМ-201, ВНИИНП-242). В 1979 г. был введен ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время в Украине и странах СНГ), согласно которому наименование смазки должно состоять из одного слова и цифры.

В отличие от других систем классификации, обозначение смазки по ГОСТ 23258-78 указывает не только её назначение и основные свойства, но также и состав. По этому стандарту название смазки должно состоять из одного слова, а её модификации могут обозначаться буквенными или цифровыми индексами. Каждой смазке, кроме того, присваивается обозначение — код в буквах и цифрах, отражающее назначение, состав и свойства смазки. Код состоит из пяти буквенных и цифровых индексов, указывающих на:

  • группу или подгруппу назначения смазки и обозначаемую прописными буквами русского алфавита;
  • тип загустителя;
  • рекомендуемый интервал рабочей температуры — в числителе указывается минимальная рабочая температура (в десятках градусов, без
    минуса), а в знаменателе — максимальная рабочая температура (в десятках градусов);
  • дисперсионную среду — базовое масло, обозначенное строчной буквой русского алфавита; если смазка изготовлена на основе одного минерального масла, то его обозначение опускается, а если на смеси двух масел, то рядом приводятся соответствующие обозначения;
  • твёрдые присадки, если такие имеются в смазке, обозначаются строчной буквой русского алфавита и отделяются чёрточкой от впереди стоящего знака;
  • индекс класса консистенции, который определяется по пенетрации смазки, соответствует классам консистенции NLGI, кроме дополнительного класса 7, введённого по ГОСТ для смазок с пенетрацией меньше 70.

Примеры обозначения смазок по ГОСТ 23258-78:

Смазка СКа 2/7-2,
где С — антифрикционная смазка общего назначения, применяемая при температуре до 70 °С (солидол);
Ка — смазка загущена кальциевым мылом;
2/7 — смазка рекомендуется к применению при температурах от -20 до 70°С (вязкость смазки при -20 °С близка к 2000 Па·с);
— индекс дисперсионной среды отсутствует, следовательно, смазка приготовлена на нефтяном масле;
— твёрдые присадки отсутствуют;
2 — по консистенции смазка относится ко 2-му классу (пенетрация при 25°С составляет 265-295).

Смазка КТ6/5к-г4,
где К — смазка канатная;
Т — смазка загущена твердыми углеводородами;
6/5 — температурный интервал эксплуатации от -60 до 50°С;
к — смазка приготовлена на кремнийорганической жидкости;
г — в качестве добавки используется графит;
4 — класс консистенции смазки — 4 (пенетрация при 25°С составляет 175-205).

Таблица 2. Символы минимальной рабочей температуры смазок по ISO 6743-9

Минимальная температура, °ССимвол
0A
Минус 20B
Минус 30C
Минус 40D
Ниже минус 40E
Таблица 3. Символы максимальной рабочей температуры по ISO 6743-9
Максимальная температура, °ССимвол
60A
90B
120C
140D
160E
180F
Выше 180G
Таблица 4. Символы антикоррозионных свойств смазок по ISO 6743?9
СредаАнтикоррозионные
свойства*
Символ
СухаяLA
СухаяMB
СухаяHC
ТуманLD
ТуманME
ТуманHF
Вымывание водойLG
Вымывание водойMH
Вымывание водойHI
* Степень защиты от коррозии: L — не предохраняет;
М — предохраняет от воздействия пресной воды;
Н — предохраняет от воздействия солёной воды.

Таблица 5. Обозначение назначения смазок по DIN 51502

НазначениеСимвол
Для подшипников качения и скольжения, плоскостей скольженияК*
Для закрытых передачG**
Для открытых передачOG
Для подшипников скольжения и уплотненийМ
*Требования к смазкам для подшипников качения изложены в стандарте DIN 51825.
**Требования к смазкам для закрытых передач изложены в стандарте DIN 51826.

Таблица 6. Обозначение присадок и базовых масел по DIN 51502

Присадки и базовые маслаСимвол
ЕР присадкаP
Твёрдый наполнительF
Полиэфирное маслоE
Перфторполиэфирная жидкостьFK
Синтетические углеводородыHC
Масло на основе эфира фосфорной кислотыPH
Полигликолевое маслоPG
Силиконовая жидкостьSI
Другие маслаX
Отсутствие в маркировке смазки кода синтетического базового масла означает, что используется минеральное базовое масло (например, KP2K-20).

Таблица 7. Обозначение верхнего предела рабочей температуры и водостойкости по DIN 51502

СимволВерхний предел рабочей температуры, °ССтойкость к вымыванию водой при температуре, °С, по DIN 51807*
C+600 при 40°С или 1 при 40°С
D+602 при 40°С или 3 при 40°С
E+800 при 40°С или 1 при 40°С
F+802 при 40°С или 3 при 40°С
G+1000 при 90°С или 1 при 90°С
H+1002 при 90°С или 3 при 90°С
K+1200 при 90°С или 1 при 90°С
M+1202 при 90°С или 3 при 90°С
N+140Дополнительно оговаривается
P+160Дополнительно оговаривается
R+180Дополнительно оговаривается
S+200Дополнительно оговаривается
T+220Дополнительно оговаривается
UВыше +220Дополнительно оговаривается
*Степень стойкости к вымыванию водой по DIN 51807: 0 — без изменений; 1 — малые изменения; 2 — средние изменения; 3 — большие изменения. Для смазок европейских компаний, изготовленных в Германии или для немецкого рынка, код смазки по DIN 51502 указывают в описаниях смазок и на упаковочной этикетке. Стандарт DIN 51502 в случае пластичных смазок, предназначенных для подшипников качения, дополняется стандартом DIN 51825 («Пластичные смазки группы К»).

Таблица 8. Классификация пластичных смазок в соответствии с назначением по ГОСТ 23258-78

ПодгруппаИндексОбласть применения
Антифрикционные
Общего назначения для обычных температурCУзлы трения с рабочей температурой до 70 °С
Общего назначения для повышенных температурOУзлы трения с рабочей температурой до 110 °С
МногоцелевыеMУзлы трения с рабочей температурой — 30…+130 °С в условиях повышенной влажности среды; в достаточно мощных механизмах сохраняют работоспособность до -40 °С
ТермостойкиеЖУзлы трения с рабочей температурой до > 150 °С
Низкостойкие (морозостойкие)НУзлы трения с рабочей температурой до < -40 °С
Противозадирные и противоизносныеИПодшипники качения при контактных напряжениях более 250 кПа и подшипники скольжения при удельных нагрузках > 15 кПа; содержат противозадирные противоизносные присадки или твердые добавки
Химически стойкиеХУзлы трения, имеющие контакт с агрессивными средами
ПриборныеПУзлы трения приборов и точных механизмов
Редукторные (трансмиссионные)ТЗубчатые и винтовые передачи всех видов
Приработанные пастыДСопряжение поверхности с целью облегчения сборки, предотвращение задиров и ускорение приработки
Узкоспециализированные (отраслевые)УУзлы трения, смазки для которых должны удовлетворять дополнительным требованиям, не предусмотренным в вышеперечисленных подгруппах (прокачиваемость, эмульгируемость, искрогашениие и т.д.). Для преимущественного применения в отдельных отраслях техники (автомобильные, железнодорожные, индустриальные и др.)
БрикетныеБУзлы и поверхности скольжения с устройствами для использования смазки в виде брикетов
КонсервационныеЗМеталлические изделия и механизмы всех видов, за исключением стальных канатов и случаев, требующих использования консервационных масел или твердых покрытий
Уплотнительные
АрматурныеАЗапорная арматура и сальниковые устройства
РезьбовыеРРезьбовые соединения
ВакуумныеВПодвижные и разъемные соединения и уплотнения вакуумных систем
Канатные
КанатныеКСтальные канаты, органические сердечники канатов
Примечание. Смазку, относящуюся одновременно к двум или более группам (подгруппам), относят к той (подгруппе), которая наиболее типична для ее использования

Таблица 9. Типы и индексы загустителей смазок по ГОСТ 23258-78

ЗагустительИндекс
МылоМ
АлюминиевоеАл
БариевоеБа
КальциевоеКа
ЛитиевоеЛи
НатриевоеНа
СвинцовоеСв
ЦинковоеЦн
КомплексноекМ
Смесь мылМ12
Твёрдые углеводородыТ
Органические веществаО
ПигментыПг
ПолимерыПм
УретаныУр
ФторопластыФу
Неорганические веществаН
Глины (бентонит и др.)Бн
СажаСж
СиликагельСи

Яндекс.Метрика