« Назад

АНАЛИЗ Ж/Д СМАЗОК

Пластичные, или консистентные смазки — это большая группа нефтепродуктов различного назначения, представляющая собой мазеобразные, а иногда почти твердые вещества коллоидной структуры, которые, как правило, изготавливаются путем загущения нефтяных, либо синтетических масел особым загустителем. В качестве последнего могут выступать: кальциевые, натриевые, литиевые, алюминиевые, бариевые и другие соли высших жирных кислот (мыла), твердые углеводородные продукты (церезин, петролатум, парафин) и различные неорганические вещества (бентонитовые глины, силикагель и др.

По техническому назначению пластичные смазки подразделяют на следующие группы:

• Антифрикционные смазки, которые используют в узлах трения в целях уменьшения износа, снижения трения и для герметизации и защиты деталей узла трения от пыли, влаги и коррозионных агентов внешней среды.
• Защитные смазки, которые применяют для покрытия металлических изделий и деталей в целях предохранения их от коррозии и порчи при длительном хранении.
• Уплотнительные смазки служат для герметизации сальников, кранов, стыков труб, затворов и т.п.

Исторически сложилось, что на железнодорожном транспорте чаще всего применяется свой специфический набор смазочных материалов, в том числе и консистентных смазок. Железнодорожные смазки можно разделить на несколько групп. В первую входят две смазки для букс подвижного состава железных дорог: ЖРО, ЛЗ-ЦНИИ. Для этой же цели разработана новая смазка ЕЖС. Во вторую — смазки для механизмов железнодорожных тормозов: ЖТКЗ-65, ЖТ-72 и ЖТ- 79Л. В отдельную группу стоит выделить: брикетную твердую смазку ЖД, антиаварийную смазку ЖА, антиобледенительную ЦНИИ-КЗ, а также рельсовые смазки ЖР (Ед. и З.) и кулисную ЖК.

Смазка кулисная ЖК (ТУ 32 ЦТ 549—83) — специализированная железнодорожная смазка, предназначенная для гнезд трения кулисного механизма, соединений рессорного подвешивания, опор топки и других механизмов локомотива.

Рельсовая смазка ЖР (ТУ 32 ЦТ 553—83) по основным характеристикам мало отличается от железнодорожной смазки кулисной ЖК. Рельсовую смазку используют для уменьшения бокового износа рельсов на кривых участках пути и гребней бандажей колесных пар. Смазку ЖР марки Ед (единая) применяют летом и зимой при температурах до -30°С, марки 3 (зимняя) — при особо низких температурах.

Железнодорожную смазку ЛЗ-ЦНИИ (ГОСТ 19791—74) применяют для предотвращения заедания трущихся поверхностей торцов роликов и бортов колец цилиндрических роликовых подшипников букс железнодорожных вагонов. Она пригодна для скоростных поездов, имеет хорошие противозадирные и противоизносные характеристики, по стандарту работоспособна до -60°С, однако на практике ее применение ниже -40°С нецелесообразно. Смазка ЛЗ-ЦНИИ дублирует Li-смазку ЖРО (ТУ 32 ЦТ 520—83), предназначенную для применения в аналогичных узлах трения (буксах) локомотивов.

Смазка ЛЗ-З1Т (ТУ 38 101571—75) — применяют только в подшипниках качения кодовых трансмиттеров типа КПТ систем сигнализации на железных дорогах.

Твердую смазку ЖД (ТУ 32 ЦТ 548-83), которая относится к брикетным смазкам, используют для разрезных дышловых подшипников и для смазывания канальцев кривошипов.

В целом ряде случаев при эксплуатации электровозов и тепловозов в механизмах подвижного состава железных дорог стали применять и смазки обычных типов — солидол С, 1-13, ЦИАТИМ-201 и др.

Контроль за состоянием смазки очень важен т.к. примерно в 40 случаях из 100 причиной отказа техники или узлов оборудования является недостаток смазочного материала, либо его загрязнение. Контроль, качественный и количественный, продуктов износа и состояния смазочного материала, позволяет установить источник поступления продуктов износа и продлить срок службы механизма благодаря своевременной замене отработанной смазки.

Задача анализа качества смазывания имеет три основных направления:

1. Контроль поступления смазки
2. Анализ продуктов изнашивания
3. Контроль качества смазочного материала.

В случае использования пластичных смазочных материалов для контроля за поступлением смазки проверяется работа питателей. Симптом неисправности питателей — неравномерная работа штоков, либо отсутствие перемещения при переключении системы смазывания. Визуально определяется степень просачивания пластичного смазочного материала из уплотнительной части — чрезмерное просачивание или сухая уплотнительная часть являются симптомами неисправности.

Анализ смазки на предмет нахождения продуктов изнашивания позволяет выявить характер и интенсивность износа элементов механизма, защищаемых смазкой, что характеризуется числом, концентрацией частиц и их химическим составом. При нормальном износе обнаруживаются частицы размером до 15 мкм и толщиной до 1 мкм. При трении — это гладкие круглые частицы. Начало интенсивного изнашивания сопровождается увеличением концентрации частиц и их размера до 50 мкм и появлением определенной формы (осколки, пластины неправильной формы, стружка). Дальнейшее развитие неисправности приводит к увеличению размера частиц до 100…300 мкм, а при выходе из строя — более 1000 мкм. Характеристика вида частиц при интенсивном изнашивании приведена в таблице:

Характеристика частиц при интенсивном изнашивании:

Характеристика	Изнашивание	трение	срез	усталостное
Вид	гладкие частицы, круглые	стружка; яркие чешуйки, боковые грани отполированы	осколки с прямолинейными кромками	шаровая форма	Пластинки: неправильная окружность;”роза”
Размер, мкм	50…200	25…1500	>10…20	1…5	>10…50
Отношение размера к толщине	–	10	10	–	30
Идентификация	–	разрушение зубьев передач, роликовых подшипников	высокие нагрузки на шестерни	начало изнашивания подшипников качения; кавитационное разрушение	разрушение зубьев передач, разрушение шариковых подшипников

Для контроля качества смазки у пластичных смазочных материалов контролируют:

Анализы смазок выполняются по следующим параметрам:
Наименование показателя	Метод
Внешний вид	визуально
Температура каплепадения	ГОСТ 6793
Пенетрация при Т-25°С (с перемешиванием и без перемешивания)	ГОСТ 5346
Зольность	ГОСТ 1461, ASTM D 482
Механические примеси, %	ГОСТ 1036, ГОСТ 6479
Массовая доля воды, по Д.Старку	ГОСТ 2477
Содержание ВКЩ	ГОСТ 6307
Массовая доля свободной щелочи в пересчете на NaOH,%	ГОСТ 6707
Содержание органических кислот щелочей	ГОСТ 6707

Все смазки, являясь коллоидными системами, характеризуются тиксотропными свойствами, т.е. способностью к разрушению своей структуры при механическом воздействии и дальнейшему хотя бы частичному ее восстановлению. О степени консистентности (густота) смазок, в какой-то мере отражающей ее механические свойства, судят по пенетрации. Числом пенетрации называется глубина погружения стандартного конуса в смазку за 5 с в градусах. Число градусов соответствует числу десятых долей миллиметра глубины погружения конуса в смазку. Естественно, чем глубже погружен в смазку конус, тем смазка мягче, у более твердых смазок число пенетрации меньше. Для большинства смазок число пенетрации при 25°С находится в широких пределах от 200 до 360 град, а для отдельных смазок — от 30 до 100 град. Пенетрация является эмпирической условной величиной, не имеющей самостоятельного физического смысла. При заводском контроле определение пенетрации позволяет следить за правильностью производственного процесса. Что же касается эксплуатационных механических свойств смазок, то они пенетрацией характеризуются недостаточно.

Следующий исследуемый параметр качества смазки — температура каплепадения, которая для разных смазок изменяется в широком интервале от 40 до 200°С. Испытание смазки основано на том, что с повышением температуры наступает такой момент, когда смазка теряет свойства твердого тела и начинает течь. Температура, при которой это происходит, называют температурой каплепадения — она нормируется для большинства выпускаемых групп и сортов этого класса нефтепродуктов.

Наряду с механическими свойствами смазок большое эксплуатационное значение имеют их физико-химические свойства, а также показатели, нормирующие содержание различных компонентов и нежелательных примесей.

Ко всем смазкам без исключения предъявляется требование - не вызывать коррозии смазываемых поверхностей. Коррозия может обусловливаться наличием в смазках свободных органических кислот, особенно низкомолекулярных, и щелочей. Кроме того, при длительной эксплуатации в условиях, способствующих окислению, первоначально инертная смазка может стать коррозионной в связи с накоплением в ней продуктов окисления. Для многих смазок стандартизованы специальные условия испытания на коррозию. Для мыльных смазок на синтетических кислотах нормируется отсутствие свободных органических кислот, а для углеводородных — кислотное число не более 0,1-0,3 мг КОН на 1 г. Для ряда смазок установлена также норма на содержание свободных щелочей в пересчете на NaOH — не более 0,1-0,2%.

Следующим не менее важным эксплуатационным свойством смазок является их стабильность. Различают коллоидную, термическую и химическую стабильность.

Пластичные смазки склонны при хранении или в рабочих условиях даже при обычной температуре выделять масло, причем иногда в значительных количествах (до 20% и выше). Это явление особенно характерно для смазок, изготавливаемых на маловязких нефтяных маслах с небольшим количеством загустителей. В лабораторных условиях о коллоидной стабильности смазок судят по количеству масла (в%), отпрессованного от смазки в стандартных условиях испытания на приборе КСА. Чем меньше отделится при этом масле, тем выше коллоидная стабильность смазки. Коллоидная стабильность смазок разного состава нормируется в пределах от 5 до 30%.

При повышении температуры возможность отделения масла увеличивается. Так как в рабочих условиях это недопустимо, то для ряда смазок в технические нормы введен показатель термическая стабильность. Под термической стабильностью понимают способность смазки при определенной температуре в течение определенного времени не отделять масла.

Химическая стабильность, т.е. стойкость к окислению при хранении и в тонком слое в рабочих условиях, является весьма существенным свойством смазок. Углеводородные смазки обладают лучшей химической стабильностью, чем мыльные, так как многие мыла способны катализировать реакции окисления. Наибольшее значение стойкость против окисления имеет для тугоплавких антифрикционных смазок, предназначенных для работы при повышенных температурах.

Для многих смазок нормируется содержание воды. В углеводородных и натриевых смазках присутствие воды, как правило, не допускается. Наоборот, в кальциевых, мыльных смазках вода является необходимой составной частью, стабилизирующей коллоидную структуру смазки. Содержание воды в этих смазках колеблется от 1,5 до 3%.

Для смазки очень нежелательно даже минимальное содержание в ней механических примесей, так как они не отстаиваются при хранении и не отфильтровываются при подаче к узлу трения. Попадание в смазку различных загрязнений может вызвать абразивный износ смазываемых деталей.

Контроль за рабочими параметрами смазки особо важен в связи с возможными разрушительными последствиями от отказа оборудования при современном интенсивном движении на железных дорогах.

Выполнить анализ смазки для своевременного контроля ситуации за состоянием оборудования можно оперативно в аккредитованной лаборатории «МОРТЕСТСЕРВИС»