Как подобрать смазку для подшипников: метод и пример

Самый частый запрос в поисковых системах звучит предельно просто: как подобрать смазку для подшипников. Универсального ответа здесь нет — единой смазки для всех подшипников не существует. Смазочный материал должен обеспечивать работу узла именно в тех условиях, в которые он помещён: лучшая смазка для одного режима в другом может оказаться полностью неработоспособной. Поэтому ниже разбираем не готовый рецепт, а сам принцип подбора под конкретные условия эксплуатации.

Принцип подбора смазки для подшипника

Принцип сводится к подбору рабочего сочетания трёх параметров: вязкости базового масла, консистенции по NLGI и типа загустителя. Эти три характеристики определяют, выдержит ли пластичная смазка нагрузку, скорость и температуру конкретного узла.

Вязкость базового масла и скоростной фактор DN

Смазывание — это превращение трения между твёрдыми телами в трение жидкости (гидравлическое трение). Жидкость оказывает гораздо меньшее сопротивление, чем трение покоя и трение скольжения между твёрдыми поверхностями. Характер жидкостного трения определяется сопротивлением смещению слоёв жидкости и измеряется показателями динамической и кинематической вязкости: чем выше вязкость, тем больше сопротивление течению, но и выше устойчивость смазочного слоя.

В роли смазывающей жидкости выступают базовые масла — основа всех смазочных материалов. Пластичные смазки также строятся на базовых маслах, и их смазывающие свойства зависят прежде всего от вязкости базового масла. Поэтому вязкость базового масла — один из определяющих показателей любой смазки.

Выбор смазки по скоростному фактору DN

Один из методов выбора вязкости базового масла опирается на скоростной фактор (DN):

DN = N × (Dн + Dвн) / 2, где N — частота вращения, об/мин; Dн — наружный диаметр подшипника, мм; Dвн — внутренний диаметр подшипника, мм.

Вычислив скоростной фактор DN и зная рабочую температуру, по графику определяют вязкость базового масла (ISO VG). Например, вязкость 22 сСт соответствует работе подшипника при небольших нагрузках и высоких скоростях. Для нормальных нагрузок найденное значение умножают на два, для повышенных — на три.

Ориентировочное соответствие скоростного фактора и вязкости базового масла приведено в таблице.

Консистенция смазки по NLGI

Классификацию консистенции смазок разработал Национальный институт пластичных смазок США (NLGI — National Lubricating Grease Institute). Выбор класса NLGI зависит от ряда факторов: типа подшипника, типа загустителя, скоростного режима, способа смазывания и других. Ориентировочно подобрать консистенцию можно по таблице рабочих температур и скоростного фактора.

Типы загустителей и подходящие смазки

Загуститель — один из основных компонентов пластичной смазки, определяющий свойства конечного продукта. Рассмотрим основные типы загустителей и характерные примеры смазок ARGO.

Комплекс сульфоната кальция

Смазки на комплексе сульфоната кальция — перспективный класс с отличными высокотемпературными свойствами, водостойкостью и антикоррозионными характеристиками; они уверенно работают даже при динамическом воздействии воды. Главная особенность загустителя — собственные высокие противоизносные свойства, достижение которых через присадки обычно сопровождается побочными эффектами. Пример — ARGO TermoLub S460.

Литий-кальциевое мыло

Смазки на литий-кальциевом загустителе отличаются хорошей защитой при высоких нагрузках, антикоррозионными свойствами, сопротивляемостью вымыванию водой и совместимостью с большинством смазок на мыльных загустителях. Недостаток — ограниченность температурного диапазона. Пример — ARGO Elit 3000.

Литиевый комплекс

Наиболее распространённый тип загустителя. Такие смазки стабильны при длительном использовании, обладают хорошими высоко- и низкотемпературными свойствами, имеют средний уровень защиты от коррозии и вымывания водой. Пример на комплексном литиевом мыле — ARGO Elit X; на литиевом комплексе с синтетической базой PAO — ARGO TermoSint 100.

Полимочевина

Полимочевина — немыльный загуститель. Смазки на нём широко применяют для шарикоподшипников, а также подшипников электродвигателей и генераторов. Они дают отличные высокотемпературные свойства, стойкость к окислению и вымыванию водой. Недостаток — плохая совместимость со смазками на других загустителях. Пример — ARGO TermoLux P150.

Бентонит

Бентонит — тип маслофильной глины. Смазки на его основе обладают отличными высокотемпературными свойствами, многие не имеют температуры каплепадения (неплавкие). Недостатки — несовместимость со смазками на других загустителях и образование осадка при длительной работе на высоких температурах, затрудняющего смену смазки; оптимальный способ подачи в таких случаях — автоматическая централизованная смазка. Пример на бентоните и базе PAO — ARGO TermoBent X30.

Пример подбора и общий вывод

На практике подбор идёт в обратном порядке от условий: считаем DN по частоте вращения и диаметрам подшипника, по DN и рабочей температуре находим вязкость базового масла и класс NLGI, затем по температурному диапазону и среде (вода, нагрузка) выбираем тип загустителя и конкретный продукт из таблиц выше. Так, для узла с DN около 300 000 при умеренной температуре получаем базовое масло ~150 сСт и NLGI 2 — под это описание подходит, например, литиевый комплекс ARGO.

Выбор смазки — ответственный вопрос: от него зависят работоспособность и долговечность подшипников и надёжность оборудования в целом. Лучше всего доверять расчёт специалистам или следовать рекомендациям производителя оборудования — конструкторы выполняют скрупулёзные расчёты совместно с производителями подшипников. При этом не стоит жёстко привязываться к продукции одного бренда: наиболее корректно ориентироваться на тип смазки и кодировку по DIN 51502 / DIN 51525, указанные в руководстве по эксплуатации, и подбирать продукт у добросовестного поставщика. Если же узел изначально работал на устаревшей рецептуре — например, Литол-24 — переход на современную смазку того же класса по этой же методике даёт более предсказуемый ресурс.

Информация с сайта производителя ARGO.