Ключевое условие правильной смазки подшипника – гидродинамический режим трения.
В этом режиме процессы трения и износа имеют минимальную интенсивность. На рисунке 1 показан характер взаимодействия трущихся поверхностей при сухом и граничном трении, а также в условиях гидродинамического трения.
Формирование стабильного гидродинамического трения зависит от скорости взаимного перемещения рабочих поверхностей подшипника и вязкости жидкости (масла) между ними. Чем выше скорость, тем при меньшей вязкости масла устанавливается стабильный гидродинамический режим. А чем выше вязкость масла, тем при меньшей скорости вращения подшипника возможно гидродинамическое трение.
Таким образом, тихоходные подшипники качения и скольжения для защиты от износа должны смазываться высоковязкими маслами и смазками на высоковязком базовом масле.
Таблица ориентировочного подбора смазочного материала для тихоходных подшипников.
Приведу таблицу ориентировочного подбора смазочного материала в зависимости от скорости вращения подшипника и примеры пластичных смазок АРГО, проверенные практическим применением в данных условиях.
| Типичный узел | Частота вращения,об/мин | Вязкость базового масла при 40°С,сСт | Пример смазки ARGO |
| Подшипник качения шпинделя металлообрабатывающего (деревообрабатывающего) станка | ≥3000 | 15 – 25 | ElitSint 25 EP2 Elit A EP1 |
| Подшипник синхронногоэлектродвигателя или вентилятора | ≥3000 | 15 – 25 | ElitSint 25 EP2 Elit A EP1 |
| Подшипник синхронногоэлектродвигателя или вентилятора | 1500 – 3000 | 50 – 100 | Termolit 3000 W EP3 |
| Подшипник асинхронногоэлектродвигателя или вентилятора | 1500 | 100 – 150 | Termolit 3000 EP3 TermoLux P150 EP2 |
| Подшипник ступицы колеса автомобиля | <1500 | 150 – 220 | Elit X EP2 TermoLux P150 ElitBlue EP2 Elit HD EP2 ElitCa 220 EP2 |
| Подшипник молотковой дробилки | ~1000 +ударные нагрузки | 220 | TermoLub S 220 EP2 Elit X EP2 |
| Подшипник рабочего валка листопрокатного стана | <500 | 220 | TermoLub S 220 EP2 Elit X EP2 TermoMax EP2 |
| Подшипник рабочего валка сортового или толстолистового прокатного стана | <100 | 460 – 680 | TermoLub S 460 EP2 TermoLux P460 S EP2 TermoSint 460 EP 1,5 |
| Подшипник роликоопоры вращающейся печи обжига клинкера | <100 | 460 – 680 | TermoLub S 460 EP2 TermoLux P460 S EP2 TermoSint 460 EP 1,5 |
Из таблицы видно, как со снижением частоты вращения подшипника возрастает требуемая вязкость базового масла. Но высокая вязкость – не единственное условие надежной защиты, ведь при малых скоростях существует опасность эластогидродинамического и, даже, граничного трения. И чревато оно задиром и повышенным износом деталей подшипника.
Присадки
Низкие скорости взаимного перемещения поверхностей, кроме неустойчивого эластогидродинамического трения, чреваты снижением эффективности противозадирных (ЕР) присадок. На малых скоростях ЕР-присадки попросту не активизируются. Их локальная активизация происходит только при разогреве в точках касания микрорельефа пары металл-металл, который создается на определенной скорости скольжения.
Для усиления противозадирного эффекта при низких скоростях в смазки вводятся твёрдые смазочные добавки кристаллических веществ слоистой структуры. В качестве слоистых кристаллических добавок используются как обычные дисульфид молибдена или графит, так и модные белые смазочные добавки. Не зависимо от природы, их смазывающий эффект основан на скольжении не связанных между собой микрочешуек кристалла. На рисунках 2 и 3 показана кристаллическая структура графита и дисульфида молибдена.
Рис. 2 Слоистая кристаллическая решетка дисульфида молибдена:
- атомы желтого цвета – сера,
- атомы голубого цвета – молибден
Между атомами молибдена и серы в кристаллах дисульфидах молибдена существует прочная химическая связь, в то время как между атомами серы связь отсутствует, что обеспечивает свободное скольжение слоев, обращенных друг к другу атомами серы.
Рис. 3 Слоистая кристаллическая решетка графита
Аналогичным образом обеспечивается взаимное скольжение слоев кристаллов графита. Слоистая структура отчетливо видна на рисунке 3.
Вернёмся же к тихоходным подшипникам. Особенностями тихоходных подшипников являются высокие удельные давления, граничное трение, не редко умноженные на ударные нагрузки. Эти особенности обусловили применение смазок на высоковязких маслах 220-460 сСт при 40ºС, а иногда и более – до 1000-1500 сСт. В зависимости от удельных давлений и присутствия ударных нагрузок, смазки усиливаются твёрдыми смазочными добавками графита или MoS2.
Смазки тихоходных подшипников из статьи:
Информация с сайта производителя ARGO.
