Смазочный материал и виды трения (часть 2)
Второй, третий и четвертый слои будут отставать один от другого, и, наконец, пятый слой, непосредственно прилегающий к поверхности вкладыша, будет находиться с ним в почти неподвижном состоянии. Таким образом, при жидкостном трении, когда контактные поверхности разделены слоем смазки такой толщины, что непосредственное трение их одного по другому исключается, остается только внутреннее трение-между отдельными слоями масла, движущимися с различными скоростями. Если толщина смазочного слоя почему-либо начнет уменьшаться, то к его внутреннему трению прибавится в некоторой части и трение неровностей H2 и H1 трущихся поверхностей и жидкостное трение перейдет в полужидкостное. Резкой границы перехода от жидкостного трения к полужидкостному нет, этот переход проходит плавно. При полужидкостном трении процесс износа и приработки поверхностей настолько искажает жидкостный режим, что классические уравнения гидродинамики теряют свое значение.
В результате многолетней практики эксплуатации различного оборудования получено много опытных данных, позволяющих правильно’ выбрать материалы трущихся поверхностей, конструкции смазочных узлов и подобрать соответствующие сорта смазки для них. При выборе смазочного материала прежде всего необходимо выделить поверхности, которые можно смазывать консистентными смазками. При этом можно руководствоваться следующими указаниями. Густая смазка тратится безвозвратно ввиду невозможности осуществления ее циркуляции, поэтому смазка машин мазями обходится дороже по сравнению со смазкой минеральными маслами. Если требуется отводить от мест трения избыточное количество теплоты, то густая смазка может быть использована для этой цели в гораздо меньшей степени, чем жидкая циркуляционная смазка.’У консистентных смазок в силу их большей вязкости внутреннее трение в смазочном слое больше, чем трение у рационально подобранного масла. В результате и расход энергии на преодоление этого трения при консистентной смазке получается больше. Увеличивается трение также и от того, что мази содержат посторонние примеси (например, нерастворившуюся известь и т, п.), которые не смываются с трущихся поверхностей, как при применении жидкого масла, а удерживаются в смазочном слое, способствуя образованию зади-ров и ускорению износа.
К положительным свойствам густой смазки относится способность ее задерживаться на трущихся поверхностях более продолжительное время, чем жидкая смазка, потому что при более или менее нормальной температуре мазь не плавится, а остается в таком же густом виде. Она начинает течь только при довольно высокой температуре. Консистентные смазки лучше, чем минеральные масла, препятствуют попаданию на рабочие поверхности различного рода загрязнений. Особенно это имеет значение в условиях сильной загрязненности внешней среды.
Приведенное сопоставление жидкой и консистентной смазок более или менее ориентирует на правильный выбор вида смазки для конкретных условий работы смазываемых поверхностей. При односторонней оценке жидкой смазки к ее преимуществам можно отнести: возможность применения при больших числах оборотов; низкий коэффициент внутреннего трения; снижение температуры нагрева, особенно в проточной и циркуляционной системах при наличии в них охлаждающих устройств; возможность использования фильтров и контрольных приборов и замены масла без разборки смазываемых узлов. Только при жидкой смазке можно создать жидкостное трение. Некоторые трущиеся поверхности, например направляющие, смазывают, как правило, минеральными маслами.
Жидкая смазка допускает смешение масел различных марок, улуч-
шение свойств’ присадками и регенерацию. Стоимость минеральных масел значительно ниже стоимости густых смазок. Недостатком жидкой смазки является то, что она легко вытекает из корпусов, а это вызывает необходимость применения уплотнений и сравнительно частого пополнения маслом резервуаров.
После выявления в проектируемых машинах всех трущихся поверхностей, подлежащих смазыванию густой смазкой, необходимо установить сорт смазок для каждой машины. При этом желательно путем объединения близких по своим свойствам сортов сократить их число в машинах до 2—3, различающихся предельной температурой, при которой смазка способна удовлетворительно работать (85, 120 и 180° С).