|
|
Смешение смазок обычно наблюдается
при периодической дозаправке узлов трения автомобилей, когда в процессе
эксплуатации узел пополняется смазкой того же назначения, что и работавшая,
по иного состава. Во многих инструкциях по эксплуатации автомобилей
допускается использование в одном и том же узле нескольких сортов смазок —
обычно основной и заменителей. В качестве основной все шире используется
многоцелевая смазка литол-24, которая повсеместно вытесняет старые смазки
общего назначения ЯНЗ-2, 1 —13, солидолы и консталины, но последние
все еще рекомендуются в качестве заменителей на ряде автомобилей. Смешение
смазок в узлах трения возможно при техническом обслуживании автомобилей
зарубежного производства, а также из-за отсутствия основного сорта и в
результате ошибок.
Совместимость смазок существенно зависит от типа
загустителя, присадок и, возможно, других факторов. За рубежом при
исследовании совместимости смазок обычно ограничиваются определением
пенетрации и температуры каплепадения смесей, реже определяют реологические
свойства и только изредка оценивают сброс смесей смазок из ступицы колеса
(метод ASTMD 1263). В работе [63] приведены результаты исследований свойств
смесей смазок, приготовленных на разных загустителях. К сожалению, оценка
совместимости смазок дана только по показателю пенетрации, что, как отмечает
и сам автор, делает эти результаты относительными и нуждающимися в уточнении
по оценке других свойств. Тем не менее определены явно несовместимые типы
смазок ( 19).
В СССР проведены более детальные исследования
совместимости, включающие оценку реологических, смазочных и эксплуатационных
свойств смесей смазок [50, 51]. Установлено, что при смешении смазок их
свойства и эксплуатационные характеристики ухудшаются довольно часто. Однако
при смешении совместимых смазок свойства смесей, как правило, занимают
промежуточное положение между свойствами исходных смазок. Во многих случаях
характеристики смесей изменяются пропорционально изменению состава, т. е.
аддитивно. Различная совместимость смазок связана с различиями в природе
катионов мыл смешиваемых смазок. Смазки без присадок и ПАВ, приготовленные на
мылах щелочных металлов — стеаратах лития и натрия, гндрокгпстеаратах лития,
образуют смеси, свойства которых в основном изменяются аддитивно. Наиболее
строгое соблюдение этого правила наблюдается при оценке свойств смесей
смазок, приготовленных на обычных мылах с одним и тем же катионом. В '20
приведены данные по изменению свойств смесей литиевых смазок лита и
ЦИАТИМ-203, которые обладают хорошей совместимостью. Смазки, приготовленные
на гидратированных мылах щелочноземельных металлов (например, кальция), при
смешении со смазками, приготовленными на мылах щелочных металлов (лития и
натрия), образуют смеси с существенными отклонениями от правила аддитивности.
Особенно резко снижается температура каплепадения таких смесей. Депрессия
предела прочности смесей, содержащих смазки с литиевыми мылами, выражена в
большей степени, чем в смесях с натриевыми смазками. Отмечается также
несовместимость комплексных кальциевых смазок с гндра- тированнымн
кальциевыми и со смазками многих других типов (см. 19).
Смазки, загущенные мылами тяжелых металлов, плохо
совмещаются со смазками, приготовленными на мылах как щелочных, так и легких
металлов III группы периодической системы Менделеева. Так, при смешении
смазок, содержащих мыла лития и евннца, установлена депрессия коллоидной
стабильности, предела прочности и противо- износных свойств. Очень плохо
совмещаются смазки, приготовленные на смешанных мылах, даже если одна из смазок
содержит мыло, содержащееся в другой смазке. Так, смазка, приготовленная на
алюминиевом мыле СЖК. плохо совмещается со смазкой, содержащей алюминиевое и
бариевое мыла жирных кислот.
Ухудшение реологических и смазочных свойств смазок при
смешении свидетельствует об уменьшении загущающей способности загустителей
при их совмещении в результате разрушения или ослабления связей в структурном
каркасе смешиваемых смазок при механическом смешении и взаимодействии частиц
каркаса, присадок, ПАВ и других компонентов, входящих в состав товарных
смазок. Основную роль в совместимости смазок играют, по-видимому, природа г'
катионов мыл смешиваемых смазок и степень их химического сродства, поскольку
аналогичные явления отмечаются при - изготовлении смазок на смешанных мылах
[43].
В практике эксплуатации автомобилей еще встречаются ,
рекомендации по использованию смесей пластичных смазок 1 с антифрикционными
добавками (графитом, дисульфидом молибдена, порошками металлов и т. д.), а
также с маслами и дизельным топливом. Однако теорией и практикой эксплуатации
автомобилей показана нерациональность применения смесей товарных смазок с
другими компонентами и между собой. Изготовление таких смесей в кустарных
условиях связано с риском загрязнения, использования неподходящих сортов
смазок, антифрикционных добавок и масел, что может привести к ухудшению
эксплуатационных свойств смазочного материала. Так, использование
антифрикционных добавок грубого помола, таких как графит П, содержаишх
механические примеси, приводит к выходу из строя подшипников вследствие
повышенного износа. Разбавление смазок маслами высокой и средней вязкости с
целью улучшения их низкотемпературных свойств не только их не улучшает, но
отрицательно сказывается на показателях стабильности, низкотемпературных и
эксплуатационных свойствах. Введение с той же целью маловязких компонентов,
например дизельного топлива, резко ухудшает испаряемость и коллоидную
стабильность смазок, снижает их способность удерживаться в узлах трения.
Применение таких нестандартизированных, приготовленных в кустарных условиях
смесей особенно нерационально на новой технике, так как в этом случае
снимается гарантия на нее и не может быть обеспечена надежная эксплуатация
техники. В настоящее время в ассортименте имеются смазки с хорошими низкотемпературными
и противоизносными свойствами, поэтому использование смесей смазочных
материалов никак не может быть оправдано.
Поскольку эксплуатационные свойства товарных смазок при их
смешении в процессе обслуживании автомобилей могу i существенно ухудшаться,
необходимо строго соб.по дать инструкции по эксплуатации автомобилей и
избегать смешения смазок. При переходе с одного сорта смазкн на другой
наиболее целесообразна разборка узла с полным удалением старой смазки и его
промывкой. Если такая операция по какой-либо причине нежелательна и смешения
смазок избежать нельзя, следует прошприцевать свежен смазкой дозаправляемый
узел до выхода свежей смазки, затем после кратковременной эксплуатации вновь
прошприцевать узел свежей смазкой до ее выхода из узла. Однако доказано
экспериментально, что полностью удалить работавшую смазку без разборки
различных узлов трения не удается даже при многократном шприцевании. Так, из
рулевых шарниров при четырехкратном шприцевании и обкатке удается удалить не
более 60% заменяемой смазки, Остальная смазка находится в так называемых
«мертвых зонах», образование которых вызвано конструктивными особенностями
шарниров и нерациональным расположением пресс-масленок, которые обычно
устанавливают на боковой поверхности шарниров. Размещение их в крышке корпуса
шарнира значительно улучшает степень заполнения узла и, соответственно,
удаление заменяемой смазки.
В этой связи знание совместимости товарных смазок
позволяет рационально организовать обслуживание автомо билей. Так, годовой экономический
эффект, полученный только за счет отсутствия необходимости разборки узлов при
смене смазкн на одном автомобиле ЗИЛ-!30, составляет 2,85 руб.
Совместимость основных автомобильных смазок приведена в
21. Совместимость специализированных автомобильных смазок здесь не
рассматривается, так как они применяются в закрытых узлах трения и заменяются
только при разборке узлов.
Для обеспечения максимальной эффективности, надежности и
долговечности узла трения пластичные смазки должны быть совместимы со всеми
конструкционными материалами, применяемыми в данном узле, особенно с
резиновыми деталями. Известно, однако, что некоторые смазки могут оказывать
заметное вредное воздействие на резиновые уплотнения. Очевидно, что
совместимость смазок с уплотнениями особенно важна для герметизированных
узлов трения с несменяемой или редко пополняемой смазкой. Наиболее типичными
проявлениями несовместимости со смазкой являются чрезмерное набухание,
усадка,, растрескивание резиновых деталей, ухудшение их физико- химических,
фрикционных и других свойств. В результате этого герметичность узла
нарушается, уплотнения теряют способность удерживать смазку в узле и
предотвращать проникновение в него загрязнений.
Совместимость смазок с резинами оценивается по изменению
массы или геометрических размеров резинотехнических изделий, находящихся в
контакте со смазочным материалом, и зависит, с одной стороны, от типа
полимера, На котором приготовлена резина и его концентрации, а с другой
стороны — от природы дисперсионной среды, типа и концентрации присадок,
содержащихся в пластичной смазке. Тип загустителя слабо влияет на
совместимость резин со смазками. Поскольку в подавляющем большинстве случаев
дисперсионной средой автомобильных смазок служат нефгяные масла, здесь
рассмотрена совместимость резин с маслами этого типа. В общем случае нефтяные
масла арафинового основания с высоким индексом вязкости в аименьшей степени
взаимодействуют с резиной, хотя а «которых случаях возможна усадка
уплотнений. Масла афтенового основания, в частности, не подвергавшиеся
кстракционной очистке и, особенно, при высоком содержали ароматических
углеводородов, вызывают набухание зин [38, 69].
Для оценки углеводородного состава масел и степени аления
из них нежелательных полициклических (нафтсновых и ароматических) соединений
широкое распространение получи/i метод определения анилиновой точки.
Анилиновая точка — это наинизшая температура, при которой масло и анилин
взаимно растворимы. При данной температуре анилин тем лучше растворим в
масле, чем выше- в нем концентрация полициклических углеводородов.
Зависимость между анилиновой точкой базового масла и набуханием некоторых
типов резин приведена на 26.
Взаимодействие смазок с резиной обусловлено одновременным
протеканием двух конкурирующих процессов — проникновением в резину
дисперсионной среды и экстракцией пластификатора из резины дисперсионной
средой. В первом случае наблюдается набухание, а во втором — уменьшение массы
резины. Если процесс проникновения в резину масла ограничен относительно
малой подвижностью молекул каучука вследствие вулканизации и введения
наполнителя, то экстракция пластификатора зависит от углеводородного состава
масла и может быть ограничена введением в смазку при ее производстве данного
пластификатора [38].
Влияние присадок, содержащихся в смазках, на резине вые
уплотнения в зависимости от их типа, химической и поверхностной активности
весьма разнообразно и может быть весьма существенным. Так, при изучении
набухания резин различных типов в смазках ЦИАТИМ-201 и ЦИАТИМ-203
установлено, что первая смазка вызывает набухание нитриль ных резин на 17...33%,
а вторая — на 20...45%, эти ж^ показатели для силиконовых резин
соответственно 45.,.55% и 69...80%. По-видимому, в этом случае сказывается
различный состав и содержание нафтеново-аромагических углеводородов в базовых
маслах.
Влияние присадок, содержащихся в смазках, на свойства
резин практически не изучено, но из опыта применения моторных масел с
присадками известно, что фторкаучуки подвержены воздействию компонентов,
содержащих азот в виде щелочных аминогрупп, а нитрильные каучуки —
соединений, содержащих активную серу. Наиболее инертны к смазкам на нефтяных
маслах резины на основе СКФ и фторосиликонового каучука, а наименее стойки
резины на основе этиленпропиленового каучука.
Таким образом, при подборе смазок для узлов трения
автомобиля с целью обеспечения их надежной работы необходима проверка
совместимости смазок с резиновыми уплотнениями, применяемыми в этих узлах.
|