Grasimi pentru rulmenti. Lubrifierea rulmenților

Invenția se referă la domeniul tribologiei, și anume la crearea de grăsimi pentru rulmenți rulanți folosiți în toate domeniile ingineriei, în multe noduri de mașini, automobile și altele vehiculeutilaje agricole și mecanisme mașini electrice   etc. Esență: lubrifiantul conține în greutate%: pulbere de nanodiamondă 0,01-0,05, bază de săpun - lubrifiant Litol-24 - restul este de până la 100. Se folosește pulbere de nanodiamond de sinteză a detonării, purificată la un conținut de impurități necombustibile mai mici de 0,1% în greutate nanodiamondă , cu dimensiuni de particule de cel mult 5 nm. Rezultatul tehnic este o îmbunătățire a proprietăților antifricție și rezistente la uzură ale lubrifiantului și, în consecință, a rulmenților înșiși. 1 fila.

Invenția se referă la domeniul tribologiei, și anume la crearea de grăsimi pentru rulmenți folosind toate domeniile ingineriei mecanice, în multe noduri de mașini, automobile și alte vehicule, mașini și mecanisme agricole, mașini electrice etc.

În industria internă, grăsimea multifuncțională Litol-24 (GOST 21150-87) este utilizată pe scară largă, recomandată pentru toate tipurile de rulmenți și rulante glisante, rosturi de viteze și alte angrenaje, mecanisme industriale și mașini electrice. Analogii străine: SHELL-ALVANIA3; R3; CIPRINA - 3; RA; MOBILUX 3; CASTROL-SPHEROL AP3. Lubrifiantul conține următoarele componente,% în greutate: săpun litiu - 13, aditiv antioxidant - 0,7, aditiv de vâscozitate - 4, ulei mineral   - până la 100.

Dezavantajul acestei grăsimi este productivitatea redusă a perechilor de frecare și siguranța insuficientă a pistelor de rulare în timpul funcționării pe termen lung. În plus, analogii străini sunt relativ scumpi.

O compoziție cunoscută pentru creșterea proprietăților anti-uzură și antifricție ale unităților de frecare care conțin un lubrifiant (dintre care se propune unsoare Litol-24) și un mineral natural zdrobit, cu o dispersie de cel mult 10 μm, care conține, în greutate%: serpentină 78-85, clorit 2- 3, magnetită 1-2, amakenit 1-2, amfibol 1,5-2, calcită 0,5-1, fază amorfă cu raze X 9-12 (brevetul US Nr. 2243252, IPC C10M 125/00, C10M 125/02, public. . 27.12.2004). Compoziția propusă se adaugă la grăsime într-o cantitate de 0,5-1% în greutate.

dezavantajul această decizie   este prezența unui număr mare de componente incluse în compoziția anti-fricțiune anti-îmbrăcăminte și activarea mecanică prelungită pentru a obține particule nanozizate ale compoziției.

Compoziția cunoscută a grăsimii (cerere EPO nr. 1498472, IPC C10M 169/06, publ. 01/19/2005) care conține un lubrifiant de bază pe bază de lubrifiant sintetic poli-alfa-olefină sau difenileter și îngroșător de diren, la care se adaugă dithiocarbamat de bismut. Un astfel de lubrifiant păstrează vâscozitatea atunci când funcționează în condiții de operare dure ale rulmenților, cum ar fi viteze mari de rotație, creând o presiune ridicată pe suprafața de rulare a rulmenților și temperaturi ridicate. Adăugarea de ditiocarbamat de bismut vă permite să creșteți rezistența la temperaturi ridicate. Cu toate acestea, un astfel de lubrifiant are o tehnologie de fabricație complexă, este scump și nu este suficient de accesibil pentru industria rusă.

Se cunoaște că se folosește o grăsime antifricție din plastic care conține Litol-24, pulbere ultrafină de diamant-grafit (UDP-AG) 2-5%, sare metalică foarte dispersată 2-15% (brevetul US Nr. 2163921, IPC С10М 125/00, С10М 125/02, public. . 10.03.2001). Raportul componentelor din UDP-AG poate fi de la 2 la 50% diamant și de la 50 la 98% grafit. Ca sare metalică fin dispersată, s-au utilizat săruri din grup: staniu, cupru, sulfuri de bariu sau plumb, precum și sulfură de bariu. În timpul pregătirii lubrifiantului, se propune ca UDP-AG împreună cu sa metalică să fie dispersate într-un mediu de dispersie intermediar (benzină, acetonă etc.) timp de 15 minute, apoi solventul este evaporat. Lubrifiantul are proprietăți de antifricție ridicate datorită faptului că sarea metalică umple macrocracks, iar particulele solide de diamant și particulele moi de grafit umplu microcruste și nereguli, sigilând stratul de suprafață și pelicula de ulei.

Cu toate acestea, prepararea acestui lubrifiant este complicată, deoarece efectuat în mai multe etape, dezavantajul lubrifierii este utilizarea de solvenți nocivi (benzină, acetonă etc.) a mediului de dispersie, care apoi se evaporă.

Compoziție lubrifiantă cunoscută pentru rulmenți (Brevetul SUA nr. 48457, IPC C10M 125/02, public. 15.08.2002, exemple de compoziții 13-15, tabelul 5), care conține lubrifiantul de bază Litol-24 și particule de diamant nanodispersate în cantitate de 3- 6% în greutate din greutatea compoziției. Conform brevetului ucrainean, particulele sunt caracterizate prin aceea că 10-40% dintre ele au o sarcină pozitivă la suprafață, iar 60-90% din particule au o sarcină negativă. Prin variația numărului de particule cu sarcini pozitive și negative în anumite limite, se obțin suspensii coloidale stabile, care cresc caracteristicile anti-frecare și anti-uzură.

Totuși, astfel de condiții sunt potrivite pentru fabricarea de lubrifianți din uleiuri cu nanoparticule de diamant, iar în compoziții vâscoase, cum ar fi Litol-24, aceste condiții nu sunt satisfăcute, deoarece procesul de sedimentare a particulelor chiar mari este dificil în ele. În acest sens, procesul de prelucrare electroforetică preliminară pentru a da unei părți din particulele de pulbere o încărcare pozitivă și egalizarea ulterioară a raporturilor de particule încărcate pozitive și negative în compoziția finisată nu complică decât tehnologia pentru prepararea compoziției. Dezavantajul acestei compoziții este utilizarea unei cantități mari de pulbere de diamant nanodispersată - 3-6% în greutate (două ordine de mărime mai mare decât în \u200b\u200bcompoziția propusă în invenție), ceea ce crește semnificativ costul compoziției rezultate.

Compoziția are o dimensiune a particulelor destul de mare, care poate fi apreciată după mărimea filtrului - 5 μm, prin care au fost filtrate și apoi dispersate în apă cu un dispersant ultrasonic. Mărimea particulelor afectează uniformitatea distribuției în compoziție și, în consecință, calitatea suprafeței din nodurile de frecare în care este introdusă.

Compoziție lubrifiantă cunoscută (WO 91/04311, C10M 125/02, C10M 20/06, C10N 30/06, publ. 04.04.1991) cu un modificator de fricțiune solid utilizat ca lubrifiant pentru rulmenți, ghidaje, glisante și alte mecanisme cu frecarea suprafețelor care necesită utilizarea unei baze petroliere.

Compoziția lubrifiantă conține o bază de ulei, care poate fi folosită uleiuri minerale sau sintetice sau lichide lubrifiante. Ca modificator solid de fricțiune, se folosește carbonul cluster, care este un amestec de diamant și grafit neuniform cu dimensiunea clusterului de 1-10 nm. Raportul componentelor compoziției lubrifiante este, în greutate%: - carbon de cluster 0,01 la 1,0; - bază de ulei - 100.

Dezavantajul acestei compoziții este utilizarea unei baze de ulei lichid, care nu se aplică rulmenților de rulare scop general. Esența lubrifierii cu grăsimi ca bază, proiectată pentru rulmenți, este aceea că, datorită structurii lor, au proprietăți de aderență excelente și, trecând treptat în lubrifiere, sunt ținute în unități de frecare mult timp, în timp ce uleiurile lichide nu sunt capabile să țină și se scurge și este necesară o schimbare periodică a lubrifiantului (Likhanov V.A. și colab. Grasimi din plastic: Ghid de studiu. - Kirov: Academia Agricolă de Stat din Vyatka, 2006. - 68 p.). În plus, grupurile de diamante-carbon folosite conțin o cantitate semnificativă din faza de carbon, adică. impurități incombustibile, (de la 1,0 la 98% în greutate, cu un conținut preferat de 20-50% în greutate), care în lubrifianții pentru rulmenți este aproape o includere străină poluantă. Chiar și în cazul celei mai mici concentrații de grafit din compoziția lubrifiantului (1,0% în greutate), pulberea de diamant rămâne grafitizată. Particulele de diamant din el nu sunt definite și, în timp, suprafața lor este și mai graficată (V.Yu. Dolmatov. Avansări în chimie. T.76. Nr. 4. P.385), pierzând activitatea de suprafață a nanodiamondului. O astfel de încărcare, atunci când este utilizată într-un lubrifiant, reduce semnificativ durata de funcționare a acestuia în unitățile de frecare ale rulmenților de rulare, în comparație cu utilizarea nanodiamondelor rafinate.

Cea mai apropiată compoziție și aplicații propuse este grăsimea pentru rulmenți cu role (inclusiv pentru rulmenți de rulare) (brevet US 5840666, F16C 33/66, C10M 169/00, 06, public. 24.11.1998), în care compoziția este lubrifiantă conține ulei de bază, un agent de îngroșare din grupul care conține săpun metalic (inclusiv litiu) și o umplutură anorganică din grupul care cuprinde diamantul.

Conform primei versiuni a compoziției de lubrifiant, luată ca bază de comparație, se folosește o umplutură anorganică, care poate fi orice pulbere care îmbunătățește structura coloidală a lubrifiantului (oxizi metalici, nitriți și carburi, minerale de argilă și diamant), este utilizată în cantitate de 0,05-15% în greutate. . Dacă conținutul umpluturii anorganice este mai mic de 0,05% în greutate, efectul său de întărire este insuficient și nu afectează calitatea lubrifiantului. Când depășește 15% în greutate, umplutura anorganică degradează proprietățile acustice și accelerează uzura suprafețelor de frecare ale rulmentului. Pentru a asigura un efect de întărire asupra lubrifiantului, fără a afecta negativ durata de serviciu a rulmenților, este de preferat un conținut de umplutură anorganică de 0,1-10% în greutate din compoziție (liniile 20-30, coloana 4 a descrierii brevetului). A doua versiune a lubrifiantului cu agenți de îngroșare a ureei din compoziție nu are semne comune cu soluția revendicată. Principalele dezavantaje ale prototipului de grăsime sunt:

Lipsa duratei de viață a grăsimii, pentru care se presupune că durata de rulment este confiscată (viață nesigură, de exemplu coloana 8, liniile 55-60), care este de 1000 de ore pentru testele de banc;

Utilizarea unei cantități crescute de umplutură anorganică, mai mult de 0,05% în greutate din compoziția lubrifiantă;

Utilizarea particulelor mai mari de umplutură anorganică cu o dimensiune medie de 10-200 nm (tabelul 3 și toate exemplele de descriere) poate duce la uzura accelerată a pistelor de rulment, care afectează, de asemenea, durata de funcționare a rulmenților;

Lipsa caracteristicilor diamantului utilizat și exemple cu utilizarea acestuia, ceea ce face dificilă compararea caracteristicilor lubrifianților date în tabele cu lubrifiantul revendicat;

O tehnologie sofisticată pentru prepararea grăsimii, incluzând prepararea unei baze de plastic de bază prin reacția unui agent de îngroșare într-un ulei de bază, introducerea tuturor aditivilor necesari și necesitatea pregătirii preliminare a suprafeței umpluturilor anorganice înainte de a fi adăugate la grăsime. În acest caz, se poate aplica expunere la căldură.

Astfel, rezultatul tehnic al invenției este crearea unei grăsimi pentru rulmenți folosind un agent de îngroșare - săpun de litiu și o umplutură anorganică - diamant, care are o durată de viață semnificativ mai lungă cu cantități mai mici de pulbere de diamant folosită, precum și simplificarea tehnologiei pentru prepararea lubrifiantului.

Problema este rezolvată datorită faptului că grăsimea pentru rulmenți conține o bază de plastic - unsoare Litol-24 și un aditiv sub formă de pulbere de nanodiamond de sinteză de detonație, purificată cu un conținut de impurități incombustibile mai puțin de 0,1% în greutate de nanodiamonje, cu o dimensiune a particulelor de cel mult 5 nm în următorul raport de componente,% în greutate:

Grăsimea pentru rulmenți se prepară prin simpla amestecare a două componente disponibile comercial: unsoarea Litol-24 și pulberea de nanodiamond la o stare omogenă.

Se știe că nanodiamondele, datorită proprietăților lor diverse și neobișnuite, care sunt cauzate de scara nanometrului elementelor structurale ale acestora, sunt utilizate pe scară largă în crearea de noi materiale și tehnologii pentru utilizare practică în biologie, medicină și industrie.

Baza prezentei invenții este producerea unui material compozit - o grăsime pentru rulmenți folosind pulbere de nanodiamond de sinteză de detonație, ale cărei proprietăți ale particulelor fac posibilă o creștere de mai multe ori a duratei de viață a lubrifiantului la concentrația lor minimă în lubrifiant (mai puțin de 0,05% în greutate). Aceste proprietăți ale particulelor de nanodiamond sunt obținute datorită purificării chimice profunde a amestecului de diamant-grafit de sinteză de detonare pentru a obține fracția principală de pulbere de nanodiamond cu o dimensiune a particulelor de 3-5 nm cu un randament de până la 60% (brevet RF 2081821 С 31.06, 20.06.1997). Conform analizei fazelor cu raze X, cantitatea de impurități incombustibile din fracția de diamant selectată este mai mică de 0,1%. De asemenea, s-a stabilit că pulberile de nanodiamond obținute își păstrează proprietățile fizico-chimice pentru o perioadă lungă (mai mult de 15 ani), în timp ce pulberile de nanodiamond purificate de alte tehnologii încep să grafiteze mult mai devreme și își pierd proprietățile valoroase (V.Yu. Dolmatov, avansuri în chimie, vol. 76. nr. 4. P.385).

S-a stabilit experimental că stabilizarea suprafeței nanodiamondului obținută de noi, stabilitatea ei coloidală, proprietățile electrokinetice, schimbul de ioni și absorbția sunt determinate în principal de prezența și cantitatea grupurilor funcționale de suprafață (A. Eremenko și colab., Journal of Applied Chemistry. 2004. V.77. Ediția 12, S.194-197). S-a stabilit că stabilitatea la suprafață a nanoparticulelor cu diamante se datorează acoperirii complete a particulelor cu grupări funcționale care conțin oxigen. Grupurile funcționale de suprafață cresc în mod semnificativ proprietățile hidrofobe ale nanoparticulelor diamantate, ceea ce duce la o interacțiune îmbunătățită cu componentele materialului compozit (lubrifiant) și protejează suprafața nanoparticulelor de diamant de grafitizare. Drept urmare, nanodiamondul menține stabilitatea coloidală a lubrifiantului pentru o lungă perioadă de timp și în mod fiabil și își crește durata de funcționare, care, conform testelor de banc, crește de mai mult de 2 ori (tabel), în comparație cu datele furnizate în brevetul american 5840666.

Durata de viață nominală a rulmentului (L, h) prezentată în tabel a fost calculată conform metodei standard cu regimuri similare celor date în prototip.

Pulberea de nanodiamond obținută dintr-un amestec diamant-carbon prin metoda de sinteză a detonației și curățarea chimică profundă (brevetul US RF 2081821) este un produs finit care nu necesită prelucrare tehnologică. Are cea mai mică cantitate de impurități incombustibile (mai puțin de 0,1%), care sunt practic poluanții lubrifiantului. Particulele nanodiamondelor cu dimensiunea de 3-5 nm sunt distribuite uniform în volumul de grăsime Litol-24 și, atunci când sunt introduse în rulmenții de rulare, pătrund în toate microdefectele de suprafață (pori, microcruste, zgârieturi). Rezultatul este o suprafață netedă anti-frecare pentru rulmenți. Mai mult, pentru a obține un astfel de efect, este suficient cantitate mică   pulbere de nanodiamond (0,01-0,05% din greutatea lubrifiantului), care se explică prin cea mai mare activitate catalitică a suprafeței nanoparticulelor de dimensiunile indicate. Adăugarea unui lubrifiant cu o dimensiune a particulelor de 3-5 nm la lubrifiantul de bază Litol-24, în concentrații de aproximativ 0,01-0,05% în greutate% de mai mult de 3 ori reduce rugozitatea și numărul de defecte pe piste de rulare, ca urmare a duratei de viață a rulmenților de rulare crește cu mai mult de de două ori (tabel), în comparație cu utilizarea numai Litol-24.

După cum se poate observa din tabel, o creștere a concentrației de pulbere de nanodiamond peste 0,05% duce la o creștere a rugozității și a numărului de defecte pe pistele de circulație și, prin urmare, la o deteriorare a calității lubrifiantului.

Procesul de preparare a lubrifiantului constă în dispersia mecanică a nanodiamondelor în grăsimea Litol-24.

Unsoarea de laminare 6205-2RS (GOST 21150-87), care au fost instalate în mașină specială   pentru testarea rulmenților de rulare pentru durabilitate (TsKB-72).

Rulmenții au fost testați timp de 4,5 ore cu o viteză de rotație de 8925 rpm și o sarcină radială de 10290 N, ceea ce corespunde cu 75% din capacitatea de încărcare dinamică maximă admisibilă a rulmenților de rulare de un anumit tip.

După test, rugozitatea pistelor de rulment (Ra, μm) a fost evaluată pe un profilograf-profilograf Talysurf-5M (RankTAYLORHOBSON, Marea Britanie). Necesitatea măsurării acestor parametri se datorează faptului că stau la baza metodelor moderne de calcul al unui număr de proprietăți operaționale   piese pentru mașini, cum ar fi rigiditatea la contact, rezistența la oboseală, îmbinările strânse, rezistența la aterizare, rezistența la uzură etc.

Evaluarea calitativă și cantitativă a parametrilor metalografici a fost efectuată pe un microscop electronic de scanare JEOLJSM 6390 LA (Japonia). Cu o creștere a pistelor de curse cu un factor de 100, numărul de defecte vizibile (V, unități) a fost calculat într-o anumită zonă. Defectele vizibile au fost înțelese ca caneluri adânci lăsate de elemente de rulare pe suprafața pistelor de rulare.

Zona în care a fost măsurat numărul de defecte are dimensiuni de 1 × 1 mm.

Pentru verificarea experimentală a lubrifiantului revendicat au fost pregătite patru dintre lubrifianții enumerați în tabel.

Rezultatele prezentate în tabel ne permit să concluzionăm că concentrația nanodiamondelor afectează în mod semnificativ calitatea suprafeței pistelor de rulare, iar cu o scădere a concentrației nanodiamondelor în lubrifiantul de bază, calitatea suprafeței se îmbunătățește, iar la concentrații de nanodiamonde mai mari de 0,05% în greutate. numărul de defecte este mai mare decât atunci când se utilizează numai unsoare de bază. Aceasta înseamnă că nanodiamondele la concentrații de peste 0,05% joacă parțial rolul impurităților abrazive și cauzează deteriorarea suprafeței pistei de rulment.

La concentrații de nanodiamunde în lubrifiant mai puțin de 0,05% în greutate. rugozitatea și numărul de defecte sunt mult mai mici decât atunci când se utilizează unsoare pură. Acest lucru duce la o durată de viață mai lungă, cu cât calitatea suprafeței este mai ridicată de-a lungul căreia are loc contactul principal și mișcarea rulmentului, cu atât este mai mare durabilitatea contactului. Rezultatele studiului au arătat că, cu o scădere a concentrației de la 0,1% la 0,01%, rugozitatea scade în medie cu 30%, iar numărul de defecte - cu 40%.

Astfel, adăugarea simplă a nanodiamondelor pulbere la lubrifiantul de bază Litol-24 la concentrații optime de 0,01-0,05% în greutate simplifică în mare măsură tehnologia de fabricație și îmbunătățește considerabil proprietățile lubrifiantului. Adăugarea de pulbere în concentrații mari nu îmbunătățește calitatea rulmenților. Și adăugarea a mai mult de 0,1% în greutate pulbere afectează în mod semnificativ calitatea suprafeței de rulare a rulmenților și crește costul lubrifiantului rezultat.

Valorile medii de rugozitate (Ra, μm), numărul de defecte (V, buc.), Pista de rulare a rulmenților și durata de serviciu nominală (L, oră)

REZUMATUL INVENȚIEI

O grăsime din plastic pentru rulmenți care conține o bază de plastic - Grăsimea Litol-24 și un aditiv sub formă de pulbere de nanodiamond de sinteză de detonație, purificată la un conținut de impurități incombustibile mai mică de 0,1% în greutate nanodiamond, cu o dimensiune a particulelor de cel mult 5 nm în raportul de componente, în greutate .%.

Unitatea de rulment este una dintre cele mai multe elemente importante   atât în \u200b\u200bindustria auto, cât și în alte domenii și industrii. Funcția principală este de a asigura rularea, alunecarea, orizontală și mișcări verticaleprecum și scăderea sarcină axială   datorită distribuției și transferului acesteia în piese adiacente. Punerea în aplicare a rotației continue silențioase a rulmentului cu cea mai mică frecare între elementele sale se realizează datorită lubrifianților speciali. Prin urmare, funcționarea eficientă și fiabilă a rulmentului este asigurată prin ungerea periodică a elementelor structurale ale mecanismului de rulment.

Există lubrifianți diferite tipuri: gaz uscat, lichid, subțire. Durata de viață a unui element de rulment depinde adesea de calitatea lubrifiantului utilizat. Cu alte cuvinte, asigurarea siguranței mediului de operare și a duratei de viață depinde de alegerea lubrifiantului și de metoda de ungere. Lubrifierea elementelor de rulment îndeplinește funcțiile de bază inerente funcționării normale a rulmentului în condiții de funcționare:

1. Scăderea forței de frecare care apare între corpurile de alunecare, rulare.
2. Minimizarea nivelului de zgomot în timpul rotirii.
3. Asigurarea protecției elementelor de rulment împotriva coroziunii.

1. Cel mai mic coeficient de frecare. Cu cât mai puțin, cu atât mai bine.
2. Valori chimice și fizice stabile.
3. Lipsa impurităților mecanice și a substanțelor corozive.
4. Purtând o anumită vâscozitate și proprietăți din plastic, eliminând eliberarea de lubrifiant în timpul rotirii.

Alegerea mărcii trebuie efectuată ținând cont de caracteristicile operaționale:

• sarcină nominală
• viteza de rotatie
• temperatura de operare.

Vâscozitatea grăsimii pentru rulment este direct proporțională cu sarcina și temperatura și invers proporțională cu viteza de rotație a rulmentului.

Uleiurile vegetale și animale nu sunt recomandate pentru ungerea rulmentului, deoarece conțin un conținut ridicat de acizi organici cu proprietăți corozive ridicate. Principalul dezavantaj al utilizării unor astfel de uleiuri este schimbarea calităților chimice și fizice în timpul funcționării, în special în medii cu temperaturi ridicate. Lubrifianții cu fluide pentru rulmenți sunt folosiți în principal pentru ungerea rulmenților de rulare sigilați, necesitând sarcini de mare viteză, necesitând dispersie termică. Asigurarea fluidității maxime și a frecării minime între corpurile de rulare, ajută la obținerea de revoluții foarte mari. Se recomandă să alegeți uleiuri care nu conțin aditivi și care au o vâscozitate la temperatura de operare nu mai puțin de 12 mm2 / s. Deși în cazuri excepționale, puteți utiliza nu numai lubrifianți cu aditivi, ci și uleiuri sintetice.

Tipuri de ungere a rulmenților.

Fără o lubrifiere de înaltă calitate a elementelor rulmentului, acesta tinde să se încălzească și să se încălzească. Cu o încălzire puternică, carcasa rulmentului se poate deforma, ceea ce va duce la o rotație slabă a bilelor în interiorul carcasei și, în cele din urmă, rulmentul se va „îneca” pur și simplu, va bloca întreaga unitate de operare. În ceea ce privește mașina, toate mecanismele sale de rotație, cum ar fi arbore cotit, mecanismul de distribuție a gazelor, bielele de conectare, generatorul, diferențialul de axe și altele, nu sunt complete fără rulmenți.

Cum se poate determina tipul de ungere a rulmenților?

Lubrifianții solizi, grăsimi sau pe bază de apă sunt folosiți pentru a lubrifia rulmenții de rulare. Ungerea rulmentului de rulare este selectată în funcție de ansamblul în care este utilizat. Dacă rulmentul este montat pe arborele cutiei de viteze (cutia de viteze), atunci este necesar să folosiți lubrifianți lichizi, adică minerali sau ulei sintetic. Lubrifianții lichizi sunt folosiți în unitățile care funcționează mai mult temperaturi ridicate   - motor, cutie de viteze.

La temperaturi foarte ridicate, ar trebui să se utilizeze lubrifianți solizi, cum ar fi grafitul, disulfura de molibden și nitrura de bor.

În mecanisme precum SHRUS, diferențial, generator, butuc roată etc. Se folosește grăsime din plastic. Grăsimile sunt utilizate în lagărele care funcționează în condiții dificile și murdare. De regulă, rulmenții solizi, constantinele, grăsimile siliconice și litiu sunt utilizate în rulmenții de rulare.

Tipul de grăsime pentru rulmentul trebuie selectat în funcție de caracteristicile turațiilor de rotație, intervalului de temperaturi de funcționare și sarcinilor la care funcționează. Mai mult decât atât, caracteristicile grăsimilor utilizate în rulmenți se pot diferenția de performanțele rulmentului.

Ce marcă să alegeți pentru ungerea rulmenților?

Aceasta este o problemă discutabilă între utilizatorii forumului, pasionații de mașini, tehnologi și mecanici auto. După ce am trecut printr-un număr mare de resurse, vă prezentăm cele mai populare lubrifianți pentru rulmenți în rândul mecanicilor auto și inginerilor și încercăm să alegem cele mai bune pentru componente și ansambluri specifice ale mașinii.

Cele mai cunoscute și discutate lubrifianți auto pe forumuri: PETRO-CANADA PEERLESS LLG, CHEVRON SRI, Chevron Black Pearl, AMALIE SINTETIC BLEND CALCIUM SULFONATE GREASE, TOTAL, SHELL, AGIP GREASE MU EP 2, RAVENOL, LITOL, SOLIDOLO-FIOLO 4M, TsIATIM.

TsIATIM-201 este proiectat pentru piese interfațate metal - metal și metal - cauciuc. Folosit în componente sigilate, cum ar fi frânele de aer și volanul.

Litol-24 M este utilizat ca un singur lubrifiant universal pentru automobile. Aplicație: pompe de apă, rulmenți, arbori de osie a roților automobilului, ambreiaj etc. În ciuda faptului că acest lubrifiant este considerat insuficient de eficient, este adesea folosit la stațiile de service pentru ungere diverse detalii   și noduri auto.

Liqui Moli LM 50 este o grăsime albastră de temperatură înaltă pentru rulmenți de rulare concepută pentru rulmenții butucului roților.

XADO produce special pentru îmbinări egale viteze unghiulare. Depășește diferiți lubrifianți cu disulfură de molibden (MoS 2) în parametrii săi.

Castrol MLX este o grăsime verde concepută pentru rulment de eliberare   ambreiaj.

Spray Liqui Moli silicon - unsoare universală de silicon culoare albă, pentru piese mecanice diferite mașini. Ungeți practic părțile de plastic și cauciuc pentru împerechere.

Plasa super adezivă CRC este o grăsime bine stabilită pentru role de tensiune.

HPI # Z164 este o grăsime fiabilă și durabilă, potrivită pentru întreținerea angrenajelor diferențiale.

Divinol Fett este o grăsime specială pentru rulmenții.

Dacă se utilizează lubrifianți în descrierea cărora există un scop specific, toate mecanismele de rotire ale mașinii vor funcționa fără cusur până la următoarea întreținere programată.

Rulmenții din cutii de viteze sunt lubrifiați cu același ulei ca și piesele angrenajului. Când vasul este lubrifiat, rulmenții sunt lubrifiați prin spray-uri cu ulei. La o viteză periferică a roții mai mare de 1 m / s, toate componentele angrenajelor și suprafețele interioare ale pereților carcasei sunt pulverizate cu ulei. Scurgerea uleiului intră în rulmenți. Dacă accesul uleiului la rulmenții din carter este dificil sau nu există deloc, așa cum este, de exemplu, pentru arbori cu transmisie deschisă, rulmenții sunt lubrifiați cu grăsime. În prezent, dintre grăsimi, grăsimile de litiu sunt cele mai utilizate:

TsIATIM-201 se folosește la rulmenți cu două șaibe de protecție în caz de sarcini ușoare;

TsIATIM-202 este utilizat la rulmenții de rulmenți care funcționează la viteze mari periferice;

TsIATIM-203 este utilizat la temperaturi scăzute, de exemplu, în echipamentele care funcționează în aer liber.

Garniturile sunt utilizate pentru a proteja ansamblul rulment de praf și umiditate din exterior, precum și pentru a preveni scurgerea de grăsime din ansamblu. În inginerie mecanică, sigiliile de contact sunt cele mai frecvente:

Etanșarea cu inele din pâslă se folosește numai cu grăsime. Aceste sigilii sunt proiectate pentru rulmenți care funcționează în condiții de contaminare scăzută și cu o viteză periferică a arborelui de până la 5 m / s. Utilizarea lor este în prezent foarte limitată;

Garnituri de buze blindate (Fig. 83). Aceste manșete sunt confecționate din cauciuc sintetic special rezistent la ulei (Sevatin). Au un coeficient de frecare relativ scăzut, creează o etanșare bună. Folosit cu lichid și grăsime. Arborele de sub manșetă trebuie să aibă o duritate de cel puțin 50 HRC. Viteza periferică admisă este de până la 10 m / s, iar la lustruirea arborelui - până la 15 m / s.

Dimensiuni în mm

Fig. 83. Manșete armate din cauciuc cu arc de tip I, execuție I conform GOST 8752-79: 1 - manșetă cu o singură margine, cauciuc; 2 - cadru, oțel 08; 3 - arc de oțel 65G; d 1 = d+ 1 mm ; d   2 \u003d 3 ... 4 mm; h\u003d B-3mm (gaură de demontare)

După cum este indicat, la viteza periferică roți de transmisie   nu este prevăzută o lubrifiere fiabilă mai mică de 1-3 m / s a \u200b\u200bunităților de rulment. De obicei, în acest caz se folosește grăsime. Pentru a preveni spălarea grăsimii cu uleiul folosit pentru a lubrifia angrenajul, cavitatea lagărului trebuie izolată de interiorul cutiei de viteze. Pentru aceasta, inelele de fixare sunt aplicate pe unguent (Fig. 84), iar grăsimea este umplută în cavitatea lagărului printr-un sfârc de grăsime (Fig. 85).

Atunci când proiectează lagărele de axe și arbori, proiectantul ridică în primul rând problema ce este mai de preferat în acest caz particular - un rulment sau un rulment glisant. Un rol important îl au considerentele economice, condițiile de instalare și cerințele de schimburi. Toți acești factori sunt asociați cu organizarea producției de rulmenți.

Odată cu dezvoltarea ingineriei mecanice, a fost organizată o producție centralizată de masă de rulmenți, începând de la cea mai mică pentru ceasuri și dispozitive și terminând cu dimensiuni mari pentru macarale grele, cuptoare, convertoare, laminatoare grele etc. viteza și sarcina statică maximă, care sunt indicate în cataloage. La proiectarea unităților de sprijin pentru frecare pentru mașini, un inginer nu trebuie să calculeze un rulment, deoarece este suficient să selectați dimensiunea standard corespunzătoare din catalog. Standardizare și producția în masă   rulmenții de rulare au provocat o schimbare relativă a acestora cost redus   și, ca urmare, utilizarea pe scară largă în diverse domenii inginerești.

Utilizarea pe scară largă a rulmenților de rulare a făcut posibilă înlocuirea frecării glisante cu frecare de rulare.

În acest caz, coeficientul de frecare a scăzut la 0,0015-0,006. Producția de rulmenți de rulare de către țările industriale de top se ridică la sute de milioane de bucăți pe an. Industria internă produce rulmenți cu un diametru exterior de 1,5 până la 2600 mm și o masă de 0,5 g la 3,5 tone. Dezavantajele rulmenților se numără capacitatea limitată de a absorbi încărcăturile din cauza rigidității ridicate a structurii. La viteze foarte mari, aceste rulmenți produc sarcini dinamice semnificative (momente otoscopice centrifugale etc.).

În formă de corpuri rulmenții de rulare sunt împărțiți în:

minge,

role (cilindrice, conice, răsucite, ac etc.).

În direcția sarcinii percepute împărțit în:

radial,

rezistente,

contact unghiular.

Capacitatea de încărcare (sau dimensiuni) rulmenții se împart în trei serii principale:

lumină,

medie,

grele.

Clase de precizie împărțit în:

clasa H normală,

creșterea P,

mare B

deosebit de ridicat A,

super înalt C.

O operativitate care ține într-o mare măsură depinde de precizia de fabricație, totuși, trebuie amintit că, în același timp, costurile sale cresc.

Lubrifiantul are un efect semnificativ asupra duratei de viață a rulmentului. Acesta reduce frecarea, reduce stresul de contact, protejează împotriva coroziunii, ajută la răcirea rulmentului.

Pentru a unge rulmenții de rulare, lichid ( uleiuri lubrifiante) șiplastic (grăsime) lubrifianți.

Lubrifiant lichid în rulment este mai eficient în sensul reducerii pierderilor de frecare și răcire. Cantitatea necesară de lubrifiant lichid pentru rulmenți este foarte mică ( tabel. 1). Trebuie menționat că o cantitate excesivă de lubrifiant din rulment nu face decât să-i agraveze performanțele. Acest lucru, de exemplu, poate fi observat într-un exemplu atât de simplu: dacă rulmentul este lubrifiat cu ulei, acesta din urmă va împiedica rotirea liberă a elementelor de rulare în cușcă și în ansamblul rulmentului. În acest caz, nu numai că pierderile prin frecare cresc, dar și în timpul funcționării unui astfel de rulment, încălzirea rulmentului crește.

Atunci când alegeți un lubrifiant pentru un rulment (lichid sau plastic), trebuie avut în vedere faptul că grăsimea crește foarte mult momentul de frecare, care crește semnificativ odată cu scăderea temperaturii. În cazurile în care viteza rulmentului nu depășește câteva sute de min-1, rulmentul trebuie lubrifiat cu lubrifiant lichid (ulei). La o viteză care depășește această valoare, este mai bine să folosiți ulei puternic vâscos pentru ungere sau, înlocuitor, lubrifiant din plastic.

Tabelul 1. Cantitate unică de lubrifiant (Km) necesară pentru a umple carcasa rulmentului și pentru adăugarea periodică.

Notă: d-diametru interior.

Vitezele admisibile ale rulmenților de rulare la utilizarea grăsimii sunt determinate de raportul dintre diametrul interior d, mm și frecvența de rotație ω, min -1. În practică, viteza de rotație periferică nu trebuie să depășească 4-5 m / s. Cu toate acestea, există anumite formule în acest scop.

Unitățile de rulment trebuie protejate cu grijă de praf, murdărie și apă. În caz contrar, durabilitatea rulmenților scade brusc. Pentru a proteja rulmenții, au fost create sigilii speciale și sunt operate cu succes. În acest sens, ar trebui amintite câteva recomandări privind gurile de rulare în labirint și alte sigilii de arbore. Acestea variază în funcție de proiectare și depind în mare măsură de precizia mecanică, de mișcarea vibrațională a arborelui în rulment și sunt necesare pentru a evita contactul cu frecare la viteză mare. Pentru modelele de rulment iresponsabile, dimensiunea acestor goluri variază de la 0,076 la 0,127 mm pe rază și aproape aceeași în direcția axială.

Atunci când se prescrie lubrifiant lichid pentru unități de frecare (rulmenți), trebuie avut în vedere faptul că acestea sunt foarte sensibile la cantitatea de ulei care le este furnizată și la frecvența furnizării acestuia la rulmenți. Deci, pentru viteze foarte mici la d * ω \u003d 10000 și o temperatură nu mai mare de 50 ° C, una sau două picături de ulei sunt suficiente pentru câteva mii de ore de funcționare a rulmentului.

Dacă doriți să atingeți valoarea minimă a momentului de frecare (cu același produs d * ω \u003d 10000), ar trebui să utilizați ulei cu o vâscozitate mai mică decât a fost înainte

Uleiurile pentru rulmenți (și glisante, de asemenea), închise într-o manivelă comună cu angrenaje (cutii de viteze), sunt selectate în principal pe baza cerințelor pentru ungerea angrenajelor, dar ținând cont și de eficiența lubrifierii rulmenților.

Lubrifierea pentru imersie poate fi aplicată cu succes până la d * ω \u003d 100000 (cu condiția necesară nivel scăzut   ulei într-o baie cu lubrifiant lichid) Când folosiți ungere prin imersiune, este important să mențineți nivelul corect de ulei în baia rulmentului în timpul funcționării. Acest nivel trebuie să se situeze între 1/3 și 1/2 din înălțimea bilei inferioare sau a rolei rulmentului, deoarece chiar și o ușoară creștere a nivelului de ulei din baie duce la o creștere a coeficientului de frecare și a temperaturii rulmentului. Acest lucru este demonstrat de următorul studiu experimental. O creștere a nivelului de ulei din baia de rulment de la centrul bilei inferioare până la punctul său superior provoacă o încălzire puternică a rulmentului (echivalent cu o creștere a vitezei de rotație a rulmentului cu 2,5 ori sau o creștere a sarcinii radiale de 2 până la 6 ori, și uneori mai mult. Când d * d ≤ 200000, se recomandă lubrifierea prin picurare, în care lubrifiantul lichid este furnizat sub formă de picături pe suprafețele de frecare.

La d * ω ≈ 600000 și când temperatura poate atinge 150 ,˚, multe grăsimi nu sunt suficient de eficiente, în timp ce altele pot rămâne utilizabile nu mai mult de câteva sute de ore. În acest sens, când viteze mari   numai uleiul de lubrifiere curat trebuie introdus în zona de frecare, alimentând rulmenții prin lubrifiere prin picurare sau prin presiune, în care lubrifiantul este furnizat suprafețelor de frecare sub presiune. Dacă este necesar, se poate utiliza lubrifierea cu ceață de ulei, în care lubrifiantul este furnizat pe suprafețele de frecare sub formă de ceață ușoară sau groasă, formată de obicei prin introducerea lubrifiantului într-un flux de aer sau gaz. În plus, ar trebui prevenite diferențele. presiunea aerului   (în interiorul carcasei rulmentului și nu numai), care poate necesita sigilii speciale. Doar anumite sigilii care asigură munca de încredere   rulmenți, în special garnituri de labirint. De asemenea, trebuie să se utilizeze carcase cu rulmenți cu un spațiu de aer minim.

Lubrifierea prin picurare este cea mai bună metodă de ungere pentru lagărele echipamentelor metalurgice.

Oferă răcire destul de stabilă și elimină rezistența turbulentă a rulmentului, ca o componentă foarte importantă a industriei echipamentelor. Cu toate acestea, dacă din anumite motive (de exemplu, în conformitate cu condițiile de proiectare) nu se poate aplica lubrifierea prin picurare sau sub presiune sau lubrifierea cu ceață de ulei, se folosește ungerea cu fitil, în care lubrifiantul lichid este adus pe suprafața de dezbatere cu ajutorul unei fitiluri. În același timp, uleiul este aspirat prin rulment cu ajutorul deflectoarelor și dispozitivelor de pompare pentru a depăși rezistența la rotația rulmentului.

Metoda de ungere a fitilelor este adesea folosită.   În acest caz, fitilele trebuie să aibă anumite dimensiuni, în special în secțiune transversală. Ar trebui să fie întotdeauna scufundați în ulei. Acestea trebuie utilizate în perechi și poziționate cât mai aproape de rulment. Dacă o suprafață mare de fitiluri înconjoară bine arborele, atunci acestea sunt capabile să absoarbă din nou uleiul, care este aruncat din ax în timpul funcționării. Vâscozitatea uleiului lubrifiant trebuie să fie astfel încât să poată fi furnizată fitilelor la temperaturi scăzute la presiuni sub viteze atmosferice și reduse. În același timp, deflectoarele de ulei trebuie să treacă ceata de ulei prin rulment, iar gropile de ulei trebuie răcite cu atenție.

La sarcini mari și viteze mari (d * ω\u003e 600000), se recomandă ca lubrifiere cu rulouri. Dacă există o sursă de aer uscat și curat și o pierdere de ulei lubrifiant nu este semnificativă, lubrifiați rulmenții cu ceață de ulei. În același timp, în liniile de alimentare cu aer sunt instalate un separator de aer și un filtru, pentru care este necesar să se răcească cu grijă becul de ulei, astfel încât defecțiunile de ulei să fie ușoare.