Самый распространенный вопрос в поисковых системах Интернет звучит предельно просто. Это вопрос о том, какую смазку использовать для подшипников. Но так как универсальный ответ на этот вопрос дать невозможно, предлагаю вместе рассмотреть принцип подбора смазочного материала для конкретных условий эксплуатации. Подчеркиваю, единого смазочного материала для подшипников не существует. Смазка должна обеспечить работу подшипника в тех условиях, в которые он помещен. Самая лучшая смазка для одних условий, в других условиях может оказаться полностью неработоспособной.
Принцип подбора смазки.
Этот принцип заключается в подборе необходимого сочетания вязкости базового масла, консистенции по NLGI и типа загустителя.
Вязкость базового масла
Рассмотрим, каким образом происходит «смазывание» трущихся поверхностей? Как выглядит это явление?
Явление смазывания представляет собой превращение трения между твердыми телами в трение жидкости – гидравлическое трение. Очевидно, жидкость оказывает гораздо меньшее сопротивление, чем оно имеет место при преодолении трения покоя и трения скольжения между твердыми телами.
Гидравлическое трение представляет собой трение между слоями жидкости при её течении. В различных жидкостях оно различно и зависит от их свойств. Поэтому трение между смазываемыми твердыми поверхностями зависит от особенностей жидкости между ними.
Характер жидкостного трения определяется как сопротивление смещению слоёв жидкости и измеряется показателями динамической и кинематической вязкости. Чем выше вязкость, тем больше сопротивление течению, но и устойчивость слоя жидкости выше. Это явление лежит в основе смазывания.
В качестве смазывающей жидкости выступают различные масла, которые используются в производстве всех смазочных материалов. Они называются базовыми маслами.
Пластичные смазки, которые мы решили рассмотреть в этой статье, также в своей основе содержат базовые масла. Смазывающие свойства пластичных смазок зависят от особенностей базовых масел и, главным образом, от их вязкости.
Таким образом, одним из определяющих показателей любой смазки является вязкость базового масла.
Выбор смазка для подшипников – по вязкости базового масла
Есть несколько методов для выбора смазки по вязкости базового масла. Один из них основан на скоростном факторе (DN).
DN = N x (Dн + Dвн) / 2,
N – частота вращения, об/мин, Dн – наружный диаметр подшипника в мм, Dвн – внутренний диаметр подшипника в мм.
Вычислив скоростной фактор (DN) и зная рабочую температуру можно определить по графику вязкость базового масла (ISO).
Вязкость 22 сСт, найденная по графику, соответствует условиям работы подшипников при небольших нагрузках и высоких скоростях. Для нормальных нагрузок рекомендуется умножить вязкость на два, для повышенных нагрузок – на три.
Можно также руководствоваться таблицей.
| Скоростной фактор (DN) | Вязкость базового масла при 40⁰С |
|---|---|
| < 100 000 | > 460 |
| 100 000 | 220 |
| 300 000 | 150 |
| 500 000 | 100 |
| 600 000 | 68 |
| 800 000 | 32 |
| Более 1000 000 | < 15 |
Консистенция смазки по NLGI
Национальный институт пластичных смазок США (NLGI – National Lubrication Grease Institute) разработал классификацию консистенции смазок. Выбор консистенции смазки зависит от ряда факторов, включающих тип подшипника, загустителя, скоростной режим, способ смазывания и других. Тем не менее, консистенцию по NLGI можно подобрать, пользуясь следующей таблице.
| Рабочие температуры, ⁰С | Скоростной фактор (DN) | Консистенция по NLGI |
|---|---|---|
| –35⁰С до +40⁰С | 0 — 75 000 | 1 |
| –35⁰С до +40⁰С | 75 000 — 150 000 | 2 |
| –35⁰С до +40⁰С | 150 000 — 300 000 | 2 |
| –18⁰С до +65⁰С | 0 — 75 000 | 2 |
| –18⁰С до +65⁰С | 75 000 — 150 000 | 2 |
| –18⁰С до +65⁰С | 150 000 — 300 000 | 3 |
| –40⁰С до +135⁰С | 0 — 75 000 | 2 |
| –40⁰С до +135⁰С | 75 000 — 150 000 | 3 |
| –40⁰С до +135⁰С | 150 000 — 300 000 | 3 |
Смазка для подшипников – тип загустителя
Одним из основных компонентов консистентной смазки является загуститель. Он оказывает определяющее влияние на свойства конечного продукта. Рассмотрим основные типы загустителей.
Загуститель на основе комплекса сульфоната кальция
Смазки с загустителем на комплексе сульфоната кальция являются перспективными смазками и характеризуются отличными высокотемпературными свойствами, отличной водостойкостью и антикоррозионными свойствами. Они уверенно работают даже в условиях динамического воздействия воды.
Но главная отличительная особенность данного типа загустителя заключается в его собственных высоких противоизносных свойствах, достижение которых с помощью присадок обычно имеет побочные эффекты.
Пример смазки на основе комплекса сульфоната кальция: ARGO TermoLub S460.
| Характеристика | Метод | ЕР 1 | ЕР 2 |
|---|---|---|---|
| Загуститель | – | Комплекс сульфоната кальция | Комплекс сульфоната кальция |
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | –20⁰С …+180⁰С кратковременно до 200⁰С | –20⁰С …+180⁰С кратковременно до 200⁰С |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KP1R-20 | KP2R-20 |
| Цвет смазки | Визуально | От коричневого до тёмно-коричневого цвета | От коричневого до тёмно-коричневого цвета |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51 818 | 1 | 2 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 310-340 | 265-295 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 460 | 460 |
| Температура каплепадения,ºС | DIN ISO 2176 | >270 | >290 |
| Нагрузка сваривания, (Ркр), Н, не менее | ASTM D2596 | 3920 | 3920 |
Загуститель на основе литий-кальциевого мыла
Смазки на основе литий-кальциевого загустителя отличаются хорошими защитными свойствами в условиях сильных нагрузок. Дополнительно, они имеют отличные антикоррозийные свойства и сопротивляемость к вымыванию водой, а также совместимость с большинством смазок на мыльных загустителях. К недостаткам можно отнести ограниченность температурных режимов.
Пример смазки на литий-кальциевом мыле: ARGO Elit 3000.
| Характеристика | Метод | ЕР 0 | ЕР 1 | ЕР 2 |
|---|---|---|---|---|
| Характеристика | Метод | ЕР0 | ЕР1 | ЕР2 |
| Загуститель | – | |||
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | –30..+100 | –30..+120 | –30..+120 |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KP0G-30 | KP1K-30 | KP1K-30 |
| Цвет смазки | Визуально | коричневый | коричневый | коричневый |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51 818 | 0 | 1 | 2 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 355-385 | 310-340 | 265-295 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 100 | 100 | 100 |
| Температура каплепадения,ºС | DIN ISO 2176 | – | 170 | 170 |
| Нагрузка сваривания, Н | DIN 51350 | 2067 | 2067 | 2067 |
Загуститель на основе литиевого комплекса
Это наиболее распространенный вид загустителя. Смазки с таким загустителем отличаются стабильностью при продолжительном использовании, хорошими высокотемпературными и низкотемпературными свойствами. Они имеют средние свойства по защите от коррозии и вымыванию водой.
Смазка на основе комплексного литиевого мыла ARGO Elit X.
| Характеристика | Метод | EP 2 |
|---|---|---|
| Загуститель | – | Литиевый комплекс |
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | –30…+160 |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KP2Р-30 |
| Цвет смазки | Визуально | Темно-синий |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51 818 | 2 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 265-295 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 220 |
| Температура каплепадения,ºС | DIN ISO 2176 | 250 |
| Нагрузка сваривания, H | DIN 51350 | 2930 |
Смазка на основе комплексного литиевого мыла и синтетического базового (PAO) масла ARGO TermoSint 100.
| Характеристика | Метод | ЕР 2 |
|---|---|---|
| Загуститель | – | Литиевый комплекс |
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | –40…+150 |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KPHC2N-40 |
| Цвет смазки | Визуально | Красный |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51818 | 2 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 265-295 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 100 |
| Температура каплепадения, ºС | DIN ISO 2176 | 265 |
| Нагрузка сваривания, Н | DIN 51350 | 2607 |
Загустители на основе полимочевины
Загустители на основе полимочевины относятся к не мыльным загустителям. Смазки на этом загустителе широко используются для смазывания шарикоподшипников. Они также широко применяются для подшипников электрических двигателей и генераторов.
Смазки на основе полемочевины имеют отличные высокотемпературные свойства; стойкость к окислению и вымыванию водой.
К недостаткам этого загустителя можно отнести его плохую совместимость со смазками на основе других загустителей.
Пример смазки на основе полимочевины фирмы ARGO TermoLux P150.
| Характеристика | Метод | ЕР 2 |
|---|---|---|
| Загуститель | – | Полимочевина |
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | –20…+150 |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KP2N-20 |
| Цвет смазки | Визуально | Коричневый |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51818 | 2 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 265-295 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 150 |
| Температура каплепадения, ºС | DIN ISO 2176 | 250 |
| Нагрузка сваривания, H | ASTM D 2596 | 3087 |
| Тест на коррозию | ASTM D 1743 | Проходит |
Загустители на основе бентонита
Бентонит – тип маслофильной глины. Смазки на его основе имеют отличные высокотемпературные свойства. Многие такие смазки не имеют температуры каплепадения, то есть являются неплавкими. Недостатками этого загустителя являются несовместимость смазок на его основе со смазками на других загустителях и то, что при продолжительном использовании при высоких температурах смазка может образовывать осадок, затрудняющий процесс смены смазки. Оптимальным способом смазывания в таких случаях является автоматическая централизованная смазка.
Пример смазки на бентонитовом загустителе и базовом масле PAO ARGO TermoBent X30.
| Характеристика | Метод | EP 1 |
|---|---|---|
| Загуститель | – | Бентонит |
| Диапазон рабочих температур, ºС | – | -50…+180 |
| Классификация смазок | DIN 51502 | KP1R-50 |
| Цвет смазки | Визуально | Светло-коричневый |
| Класс консистенции NLGI | DIN 51 818 | 1 |
| Пенетрация 0,1 мм | DIN ISO 2137 | 310-340 |
| Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с | DIN 51562-1 | 32 |
| Температура каплепадения,ºС | DIN ISO 2176 | 260 |
| Нагрузка сваривания, Н | DIN 51350 | 2067 |
В итоге хочу подчеркнуть, что выбор смазки – вопрос очень ответственный, так как от этого зависит работоспособность и долговечность как подшипников, так и надежность работы оборудования в целом. Лучше всего этот вопрос доверять специалистам или руководствоваться рекомендациями производителя оборудования. Прежде чем порекомендовать тип смазочного материала, конструкторы производят скрупулезные расчеты, тесно сотрудничая с производителями подшипников.
Но и вопрос собственной независимости потребитель не должен забывать. Навеки привязываться к продукции конкретных производителей смазок тоже не следует. Ведь никто не знает, насколько непредвзяты эти рекомендации и насколько они ангажированы межкорпоративными договоренностями.
Вывод: наиболее правильно как с технической точки зрения, так и с точки зрения экономической безопасности потребителя, выбирать смазки по рекомендациям типа смазки, который добросовестный производитель оборудования указывает в руководстве по эксплуатации, а также кодирует по DIN 51502 или DIN 51525.
Информация с сайта производителя ARGO.
