Требования горной техники к смазочным материалам

Требования к смазочным материалам от ведущих производителей горной техники и новых возможностях для добывающих компаний подготовили:

Д.А. Соболь, к.т.н., руководитель технического отдела ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»

Р.К. Корчагин, технический специалист ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»

Д.С. Колесниченко, технический специалист ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»

Сегодня добычу полезных ископаемых осуществляют большие и сложные механизмы. Некоторые из них достигли по-настоящему гигантских размеров. Производители горной техники не стоят на месте и постоянно совершенствуют свои машины, повышая их надежность, производительность, экономичность и экологичность.

Общие требования к смазочным материалам

На протяжении многих лет компании Caterpillar и Komatsu сохраняют лидерство в области производства машин для горной и строительной промышленности: доля их присутствия на рынке составляет около 30%. Важнейшее преимущество техники Caterpillar и Komatsu – высокая надежность, которая во многом зависит от качества смазки ее узлов и агрегатов. Поэтому обе компании уделяют повышенное внимание требованиям к смазочным материалам и предоставляют своим клиентам подробные инструкции по смазке техники. Например, инструкция по смазке от Caterpillar насчитывает более 100 страниц.

Производители техники непрерывно совершенствуют свои машины, это предъявляет новые и более строгие требования к смазочным материалам. Компания TOTAL идет в ногу со временем, разрабатывая в собственных научно-исследовательских центрах продукты завтрашнего дня. Сегодня мы обеспечиваем своих клиентов смазочными материалами, отвечающими наиболее жестким требованиям производителей техники, гарантирующими надежную защиту узлов и агрегатов машин и способствующими достижению высоких экономических показателей работы предприятия.

Требования к смазочным материалам – вязкость моторных масел

Требования к смазочным материалам зарубежных компаний: компании Caterpillar и Komatsu допускают применение на своей технике моторных масел различных классов вязкости SAE: 15W-40, 5W-40, 10W-30, 30 и др.

В России наиболее широко применяются моторные масла класса вязкости SAE 15W-40. Но, учитывая климатические особенности большинства регионов Российской Федерации, оптимальным с точки зрения температурного диапазона является другой класс: SAE 10W-30.

Масла SAE 10W-30 превосходят SAE 15W-40 по низкотемпературным характеристикам (до –20°С) и аналогично могут применяться летом (до +40°С). Для экстремальных (арктических) условий производители рекомендуют масла с классом вязкости SAE 0W-40 (Caterpillar) и SAE 0W-30 (Komatsu).

Komatsu рекомендует применять моторные масла класса SAE 10W-30 в других узлах и агрегатах техники, например гидравлических системах, причем в достаточно широком диапазоне температур: от –20 до +50°С. Caterpillar придерживается аналогичной позиции, допуская применение масла SAE 10W-30 и в гидростатических транс-миссиях: от –20 до +40°С.

Крупнейший производитель моторов для тяжелой техники, компания Cummins, также не возражает против использования масел SAE 10W-30 (рис. 1).

Требования к смазочным материалам в России: предубеждение против так называемых маловязких масел класса SAE 10W-30 сохраняется на многих отечественных предприятиях, эти опасения связываются со способностью масла обеспечить надлежащую защиту деталей двигателя в летнее время. Но производители техники допускают применение таких масел, гарантируя ее надежную работу. Сравнивая масла SAE 10W-30 и 15W-40, следует обращать внимание на индекс вязкости. Индекс вязкости характеризует степень зависимости вязкости масла от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем меньше меняется вязкость масла при понижении или повышении температуры. Масла SAE 10W-30 могут иметь в пол-тора раза более высокий индекс вязкости, чем SAE 15W-40, и образовывать толстую масляную пленку между деталями при высоких рабочих температурах, оставаясь при этом гораздо более текучими при низких и облегчая холодный запуск.

Сравнить работоспособность масел несложно – достаточно регулярно выполнять анализ проб смазочных материалов и следить за концентрацией элементов износа.

Рекомендации производителей по интервалу замены моторных масел

В России отчетливо проявляется тенденция к повышению качества топлива, в частности, это касается снижения содержания в нем серы (в неко-торых случаях даже до 50 ppm).

Чем выше содержание серы в топливе, тем больше агрессивных сернистых продуктов сгорания топлива попадает в масло в процессе работы ДВС. Детергентно-диспергирующие (моющие) присадки в смазочном материале предназначены для борьбы с этими агрессивными соединениями. Способность моторного масла нейтрализовывать продукты сгорания топлива и окисления масла (все эти продукты кислотного типа) характеризуется величиной щелочного числа. Вступив в реакцию с кислотой, щелочь расходуется безвозвратно, поэтому в определенный момент времени запас щелочного числа снижается настолько, что присадок уже не хватает для нейтрализации всех кислот, попадающих в масло. В этот момент необходимо произвести его замену, даже если по другим показателям смазочный материал может казаться пригодным для дальнейшей работы.

Высокое содержание серы в топливе приводит к тому, что щелочное число масла быстро снижается и его приходится часто менять.

Следует принимать в расчет условия работы горной техники. Она работает в условиях высокой запыленности, и зачастую в связи именно с этим масло стараются менять как можно чаще. Также загрязнение масла во многом зависит от эффективности работы систем фильтрации воздуха, и современные фильтрующие элементы сегодня способны решать эту проблему.

При использовании топлива с низким содержанием серы щелочные присадки в масле в меньшей степени расходуются на нейтрализацию продуктов сгорания топлива и в большей степени – на нейтрализацию продуктов окисления масла и его защиту от окисления в целом. Это значит, что интервал замены моторного масла может быть увеличен!

Компания Caterpillar рекомендует регулярно выполнять анализы проб масла с целью определения интервала замены в каждом индивидуальном случае, так как на его работоспособность существенно влияют условия эксплуатации техники.

В соответствии с рекомендациями Caterpillar выбор смазочного материала определяется содержанием в топливе серы, а решение о замене или продлении сроков службы масла сверх 250 часов принимается только на основании результатов мониторинга масла. При соблюдении данного требования интервал замены может быть увеличен до 500 часов и более.

В случае техники Komatsu интервал замены моторного масла определяется уровнем свойств применяемого смазочногоматериала и качеством топлива, в частности, исходя из содержания в нем серы (рис. 2).

Как видно из графиков, Komatsu допускает увеличение интервала замены масла до 500 м/ч в случае работы на топливес низким содержанием серы и моторном масле с высоким уровнем свойств, в частности JASO DH-1.

Если содержание серы в топливе превышает 0,5%, Caterpillar и Komatsu настаивают на обязательном выполнении анализов работавшего масла.

Другие производители также рекомендуют проводить анализы смазочных материалов для определения интервалов ихзамены, например, в соответствии с инструкцией по эксплуатации экскаватора Liebherr, срок службы масла может продлеваться до тех пор, пока свойства масла удовлетворяют требованиям эксплуатации, при этом интервал замены масла должен быть установлен по результатам лабораторного анализа. Позиция Cummins аналогична позиции Komatsu и Caterpillar: интервал замены масла определяется уровнем его свойств и количеством серы в топливе, а также возможность увеличения интервала замены при условии выполнения его анализов до 500 м/ч.

Требования к смазочным материалам КАМАЗ: компания устанавливает поправочный коэффициент к интервалу замены масла в зависимости от его качества и содержания серы в топливе (рис. 3).

Таким образом, у горнодобывающих компаний открываются новые возможности по оптимизации издержек и повышению эффективности за счет расширения интервалов замены моторных масел.

Увеличение интервалов замены моторного масла

Проанализировав затраты на эксплуатацию парка горной техники, можно увидеть, что основные затраты приходятся на топливо, техническое обслуживание (включая запчасти) и оплату труда (рис. 4).

Применение современных, качественных, пусть и более дорогих, смазочных материалов лишь немного увеличит расходы предприятия в общем объемезатрат. Увеличение интервала замены моторного масла не должно сказываться на долговечности моторов, иначе экономический эффект от продления интервалов замены масел станет резко отрицательным.

В то же время увеличение интервала (например, с 250 до 500 м/ч) позволит существенно сократить объем потребления самого масла, а также снизить трудозатраты на обслуживание техники и сократить время, нужное для замены масла.

Продление интервалов замены масла и фильтров имеет также массу скрытых преимуществ:

• повышение производительности, снижение потерь продукции;
• сокращение трудозатрат, связанных с бумажной работой:
• планирование, ведение документации и т. д.;
• сокращение трудозатрат, связанных с заменой масла и надзором за выполнением этой операции;
• снижение издержек, связанных с хранением большого объема смазочных материалов на складе, обеспечением входного контроля и т. д.

К этому можно добавить более высокую вероятность ошибки залить неправильный смазочный материал в случае более частых его замен, а также риск попадания в систему загрязнений при каждой замене масла.

Исходя из вышесказанного, программа, направленная на увеличение интервалов замены масел, может оказаться эффективной и очень выгодной для предприятия с экономической точки зрения.

Для того чтобы продлить интервалы замены моторных масел без ущерба для моторов, требования к смазочным материалам следующие: применение качественного смазочного материала (API CI-4, JASO DH-1 и т. д.), отвечающего требованиям эксплуатации техники; надлежащая работа систем фильтрации воздуха и масла; качественное топливо (содержание серы 500 ppm и ниже). Для того чтобы обоснованно продлить интервалы замены смазочных материалов, необходимо разработать программу мониторинга их состояния и состояния узлов и агрегатов техники – анализов, выполняемых на регулярной основе.

Выполнение анализов работающих смазочных материалов является сегодня одним из наиболее эффективных современных способов диагностики состояния узлов и агрегатов горных машин и степени их износа. Данный метод не требует остановки техники, разборки агрегатов, высоких временных и трудовых затрат. Это очень информативный и точный способ, предоставляющий полную информацию о работоспособности масел.

Смазочные материалы можно анализировать как в специализированной лаборатории, так и непосредственно на месторождении. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы: в лаборатории используется наиболее точное оборудование, второй способ – более оперативный.

Компания TOTAL предоставляет все необходимое для осуществления программы увеличения интервалов замены масел на технике. Это качественные смазочные материалы последнего поколения, это как выполнение анализов масел в специализированной лаборатории ANAC, так и организация лаборатории непосредственно на месторождении. Техническая поддержка, помощь в составлении программы анализов – эти услуги также являются неотъемлемой частью сервиса, оказываемого клиентам специалистами компании.

Total для горной промышленности

Компания TOTAL разрабатывает и производит широкий набор смазочных материалов, отвечающих всем современным требованиям производителей самой разнообразной техники:

• Моторные масла RUBIA WORKS 1000 15W-40, TP MAX10W-40 и TP STAR MAX FE 10W-30 имеют классификацию API CI-4, официальную лицензию JASO DH-1 (возможность применения в технике Komatsu и Hitachi), официально одобрены к применению Cummins, Volvo, отвечают всем техническим требованиям Caterpillar и Liebherr.
• Трансмиссионно-гидравлические масла Dynatrans AC 10W, 30 и 50 отвечают требованиям спецификаций Cat® TO-4, Komatsu KES 07-868-1, Komatsu Micro-Clutch, официально одобрены ZF и Allison.
• Минеральные и синтетические редукторные масла CARTER.
• Широкий ассортимент гидравлических жидкостей: летняя AZOLLA ZS, всесезонная EQUIVIS ZS, арктическая EQUIVIS XLT.
• Специальные пластичные смазки Multis Complex и CERAN, в том числе арктические (см. статью в журнале «Горная Промышленность» №2 (108) / 2013) и с молибденом.

Смазочные материалы TOTAL успешно применяются на ряде горнодобывающих предприятий РФ: ОАО «Южный Кузбасс», Коршуновский ГОК, ОАО ХК «Якутуголь» и др.

На предприятии ОАО «Сибирский Антрацит» на парке БЕЛАЗов, оборудованных моторами Cummins KTA50-C, с успехом применяется моторное масло Total RUBIA TIR 7400 15W-40 с интервалом замены 500 м/ч.

Универсальное масло Total TP STAR MAX FE 10W-30 может применяться одновременно в системах смазки двигателя и силовой трансмиссии и в гидравлических системах. Применение этого энергосберегающего смазочного материала позволяет сократить расход топлива от 2 до 5% по сравнению со стандартными маслами SAE 10W-40 (и тем более 15W-40). А топливо составляет основную статью расходов на эксплуатацию техники.

Клиенты компании TOTAL используют все преимущества уникального продукта. Например, TP STAR MAX FE 10W-30 применяется в технике компании «Салитар», Komatsu PC 240LC и PC 350LC, работающей на 4 песчаных карьерах в Ленинградской области. На предприятии была решена проблема преждевременного выхода из строя гидроагрегатов при использовании гидравлического масла ISO VG 46 HVLP в связи с преждевременной потерей маслом вязкости. В настоящий момент Total TP STAR MAX FE 10W-30 применяется как в двигателях, так и в гидравлических системах экскаваторов и характеризуется постоянством вязкости в течение всего срока эксплуатации масла, обеспечивая надежную работу техники.

Источник: Сайт представительства Total в России