Смазка для высокоскоростных подшипников качения
Пластичная смазка для подшипников. Смазка подшипников качения. Смазка для высокоскоростных подшипников
Смазка для цепей EFELE для обслуживания окорочных станков
Резьбовая паста: назначение, разновидности, применение
Решение основных задач эксплуатации резьбовых соединений на нефтеперерабатывающих предприятиях
Силиконовая смазка EFELE SO-780 Spray для надежной защиты резиновых и пластиковых деталей
Содержание: Универсальные пластичные смазки для подшипников качения
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при высоких и экстремально высоких рабочих температурах
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при низких температурах
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при высоких скоростях вращения
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при высоких и экстремально высоких нагрузках
Пластичные смазки для оборудования пищевой промышленности
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих в химически агрессивных средах
Особенности смазывания подшипников качения пластичной смазкой
Качество и долговечность работы подшипников качения в значительной степени зависят от применяемых смазочных материалов, выбор которых должен определяться условиями работы подшипников: диапазоном рабочих температур, степенью нагруженности, скоростью вращения, свойствами окружающей среды и т. д.
Как правило, смазка для подшипников должна соответствовать целому комплексу требований.
Главными критериями при выборе оптимального смазочного вещества являются:
- Диапазон рабочих температур
- Скоростной режим работы
- Несущая способность (нагрузка)
- Наличие пищевого допуска
- Устойчивость к влиянию окружающей среды
- Способность снижать уровень шума
Из-за обширной номенклатуры имеющихся на современном рынке смазочных материалов при их выборе зачастую возникают трудности.
Универсальные пластичные смазки для подшипников качения
В линейке продукции EFELE существует ряд универсальных смазочных материалов, которые рекомендованы для смазки подшипников качения большинства механизмов, работающих в среднестатистических режимах эксплуатации.
EFELE MG-212 (диапазон рабочих температур от -30 до +120 °С) – универсальная литиевая пластичная смазка с противозадирными присадками и дисульфидом молибдена, с высокой несущей способностью, устойчивая к смыванию водой, отличными противоизносными свойствами, высокими антикоррозионными свойствами для долговременного смазывания подшипников.
EFELE MG-214 (диапазон рабочих температур от -40 до +120 °С) – многоцелевая морозостойкая литиевая пластичная смазка с высокой механической и химической стабильностью, устойчивая к воздействию воды для подшипников.
Если перечисленные материалы не удовлетворяют условиям эксплуатации, то проводится их дальнейший подбор.
В большинстве случаев проблемы, связанные со смазкой подшипников качения, сводятся к влиянию нескольких факторов. В этом случае необходимо учесть все предъявляемые требования, оценить их и подобрать соответствующую смазку. Найти компромисс необходимо и почти всегда возможно.
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при высоких и экстремально высоких рабочих температурах
В первую очередь смазка подшипников качения должна иметь диапазон рабочих температур, который соответствует условиям эксплуатации узла.
Температура подшипников качения, работающих при малых и средних скоростях (до 3-5 тыс. об/мин), близка к температуре внешней среды. В средних и южных климатических поясах России она может достигать +45 °С. Узлы трения станков, ручного инструмента, приборов, точных механизмов и других машин, устанавливаемых в помещении, работают при температуре +10...+50 °С.
При повышенных нагрузках, скорости, длительных режимах эксплуатации тепловой режим работы подшипников ужесточается. Так, температура букс железнодорожного подвижного состава превышает температуру окружающей среды на 5 °С.- EFELE MG-213 (диапазон рабочих температур от -30 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные свойства, обеспечивает длительное смазывание
- EFELE MG-221 (диапазон рабочих температур от -30 до +150 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, ударным нагрузкам, имеет отличные противоизносные и высокие антикоррозионные свойства
- EFELE SG-301 (диапазон рабочих температур от -40 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, влажной среде, защищает от коррозии, обладает высокой адгезией, имеет пищевой допуск
- EFELE SG-321 (диапазон рабочих температур от -55 до +150 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, совместима с пластмассами и эластомерами, имеет высокие антикоррозионные свойства
- EFELE SG-391 (диапазон рабочих температур от -40 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, высоким нагрузкам, обеспечивает длительное смазывание, имеет пищевой допуск
- EFELE SG-392 (диапазон рабочих температур от -45 до +170 °С) – устойчива к смыванию водой и моющими средствами, высоким нагрузкам, влажной среде, обладает высокими антикоррозионными и хорошими противоизносными свойствами, обеспечивает длительное смазывание, имеет пищевой допуск
- EFELE SG-394 (диапазон рабочих температур от -20 до +260 °С) – работоспособна в запыленной среде, вакууме, химически агрессивной среде, имеет пищевой допуск, совместима с пластмассами и эластомерами, обладает высокими антикоррозионными свойствами, обеспечивает длительное смазывание
Пластичные смазки для подшипников качения, работающих при низких температурах
Проблема смазывания подшипников при низких температурах связана, в основном, с эксплуатацией оборудования в зимний период или в холодных климатических зонах.
Применение обычных смазочных материалов при температурах менее -40 °С, как правило, недопустимо – в них увеличивается вязкость базового масла, смазка густеет и прекращает поступать в зону трения.
Морозостойкие пластичные смазки EFELE предназначены для работы при низких температурах и сохраняют свои высокие эксплуатационные свойства в этих условиях.
EFELE SG-321 - новейшая синтетическая морозостойкая смазка от компании "Эффективный Элемент". Она изготовлена на основе сульфоната кальция, что придает материалу высокие несущие и водостойкие свойства. Материал совместим с пластмассами, отлично работает при высоких нагрузках, во влажной среде и надежно защищает узлы от коррозии и износа.
EFELE MG-214 (диапазон рабочих температур от -40 до +120 °С) – устойчива к смыванию водой, работоспособна во влажной среде, обладает высокой химической и механической стабильностью.
EFELE SG-301 (диапазон рабочих температур от -40 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, влажной среде, защищает от коррозии, обладает высокой адгезией, имеет пищевой допуск.
EFELE SG-311 (диапазон рабочих температур от -60 до +120 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким скоростям вращения, совместима с пластмассами и эластомерами, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-321 (диапазон рабочих температур от -55 до +150 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, совместима с пластмассами и эластомерами, имеет высокие антикоррозионные свойства.
EFELE SG-391 (диапазон рабочих температур от -40 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, высоким нагрузкам, имеет пищевой допуск, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-392 (диапазон рабочих температур от -45 до +170 °С) – устойчива к смыванию водой и моющими средствами, высоким нагрузкам, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные и хорошие противоизносные свойства, пищевой допуск, обеспечивает длительное смазывание.
Перечисленные продукты не меняют своих эксплуатационных свойств под влиянием высоких и низких температур с течением времени, что существенно снижает затраты на обслуживание.
При выборе смазочных материалов для подшипников очень важно учитывать их скоростной режим работы.
Ранее существовало мнение, что применение пластичных смазок для подшипников качения ограничено скоростью их вращения. Однако теоретические и практические исследования последних десятилетий доказали возможность применения современных материалов даже при факторе скорости порядка 1 000 000 – 2 000 000 мм.об/мин. Кроме того, при их использовании изменение скорости подшипников качения почти не сказывается на сопротивлении вращению. Это свойство выгодно для работы приборных подшипников и точных механизмов, где необходимы минимальные изменения сопротивления во всем диапазоне условий работы.
Известно, что превышение скоростного режима приводит к резкому снижению ресурса подшипника с неправильно подобранной смазкой. Так, увеличение скорости его вращения вдвое сокращает срок службы в 25 раз. Поэтому для подшипников с большой скоростью вращения должна использоваться только специальная смазка для высокоскоростных подшипников.
Для высокоскоростных подшипников (DN ≥ 800 000 мм ·об/мин) рекомендуется применение материала EFELE SG-311. Он работает при температуре от -60 до +120 °С. Применяется при факторе скорости 1 000 000 мм · об/мин. Смазка устойчива к смыванию водой, высоким скоростям вращения, совместима с пластмассами и эластомерами, обеспечивает длительное смазывание.
Данная смазка позволяет повысить надежность механизмов и увеличить срок службы между ремонтами.
Подшипники качения различных механизмов работают в широком диапазоне режимов нагруженности. Например, нагрузки на приборные подшипники практически равны нулю и определяются их собственным весом. В оборудовании тяжелого машиностроения, на гусеничных машинах подшипники могут испытывать многотонную статическую и динамическую нагрузку.
Применение в узлах высоконагруженных механизмов обычных смазок приводит к «выдавливанию» и разрушению пленки смазочного вещества в зоне контакта поверхностей. При этом срок службы подшипников резко сокращается. Смазки EFELE позволяют решить указанную проблему и, кроме того, обладают рядом дополнительных преимуществ.
Пластичные смазки на основе сульфоната кальция EFELE MG-221 и EFELE SG - 321 предназначены для подшипников, которые работают под воздействием очень тяжелых нагрузок. Материалы выдерживают нагрузку сваривания свыше 5000 Н, работают под воздействием высоких и низких температур, воды и обеспечивают длительную и бесперебойную работу узла.
EFELE MG-221 - минеральная смазка на основе сульфоната кальция. Она отлично работает под воздействием тяжелых и ударных нагрузок, во влажной среде и отлично защищает узлы от коррозии и износа, обеспечиваю длительную, бесперебойную работу узлов.
EFELE MG-212 (диапазон рабочих температур от -30 до +120 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные свойства.
EFELE MG-213 (диапазон рабочих температур от -30 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные свойства, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-301 (диапазон рабочих температур от -40 до +160 °С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, влажной среде, защищает от коррозии, обладает высокой адгезией, имеет пищевой допуск.
EFELE SG-392 (диапазон рабочих температур от -45 до +170 °С) – устойчива к смыванию водой и моющими средствами, высоким нагрузкам, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные и хорошие противоизносные свойства, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-394 (диапазон рабочих температур от -20 до +260 °С) – работоспособна в запыленной среде, вакууме, химически агрессивной среде, имеет пищевой допуск, совместима с пластмассами и эластомерами, характеризуется высокими антикоррозионными свойствами, обеспечивает длительное смазывание.
Выбор смазочных материалов для подшипников качения, применяемых в оборудовании пищевой промышленности – особо сложная задача. На некоторых этапах производства не исключено попадание этих веществ в производимые продукты, поэтому в применяемых смазках должны отсутствовать вредные для здоровья вещества. В то же время, они должны обеспечивать высокие показатели в различных режимах эксплуатации.
Пластичные смазки EFELE с пищевым допуском NSF h2 подвергаются строгому контролю качества. Они идеально подходят для узлов оборудования, используемого при производстве продовольственных товаров и напитков, гарантируя полную безопасность потребителей продукции и работников производства.
EFELE SG-301 (диапазон рабочих температур от -40 до + 160°С) – устойчива к смыванию водой, высоким нагрузкам, влажной среде, защищает от коррозии, обладает высокой адгезией.
EFELE SG-391 (диапазон рабочих температур от -40 до + 160°С) – устойчива к смыванию водой, влажной среде, высоким нагрузкам, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-392 (диапазон рабочих температур от -45 до + 170°С) – устойчива к смыванию водой и моющими средствами, высоким нагрузкам, влажной среде, имеет высокие антикоррозионные и хорошие противоизносные свойства, обеспечивает длительное смазывание.
EFELE SG-394 (диапазон рабочих температур от -20 до + 260°С) – работоспособна в запыленной среде, вакууме, химически агрессивной среде, совместима с пластмассами и эластомерами, имеет высокие антикоррозионные свойства, обеспечивает длительное смазывание.
Для подшипников качения, установленных в механизмах, контактирующих при производстве, хранении, транспортировке и применении с химически агрессивными продуктами, применение обычных смазочных материалов недопустимо. Воздействие на смазку химически активных компонентов окружающей среды может привести к потере ею своих эксплуатационных свойств, а в некоторых случаях (например, при воздействии сжатого кислорода на нефтяные масла, входящие в состав некоторых смазок), к возможному взрыву.
В связи с перечисленными факторами, подшипники, работающие в агрессивной среде, следует обрабатывать химически инертными смазочными материалами, устойчивыми к воздействию кислорода, кислот, щелочей, растворителей и других химикатов.
Такими свойствами обладает смазка EFELE SG-394. Диапазон ее рабочих температур от -20 до + 260°С. Она работоспособна в запыленной среде, вакууме, химически агрессивной среде, совместима с пластмассами и эластомерами, имеет высокие антикоррозионные свойства, обеспечивает длительное смазывание.
Перед заполнением подшипника качения пластичной смазкой из него необходимо удалить остатки антикоррозийного средства путем промывания растворителем, например, уайт-спиритом.
При этом полости корпуса заполняются смазкой не полностью, чтобы осталось место для излишков смазки, которые выдавливаются из подшипника. Подшипники высоких скоростей вращения, например, подшипники шпинделей, следует наполнять смазкой только частично, оставляя 30-40 % свободного пространства.
Смазочные материалы EFELE, разработанные для работы в суровых условиях низких и высоких температур, нагрузок, скоростей, агрессивной окружающей среды, также идеально подходят для смазки в нормальных условиях эксплуатации.
Выбор смазки для высокоскоростных подшипников
На большинстве промышленных предприятий используются подшипники, частота вращения которых превышает частоту вращения обычного технологического оборудования. По этой причине к вопросу выбора смазки нужно подходить со знанием дела, так как ошибка при выборе смазки может привести к перегреванию подшипников, возникновению избыточного трения и преждевременному выходу из строя. Правильно подобранная смазка помогает подшипникам справляться с нагрузками при высоких скоростях и позволяет свести к минимуму возможные неисправности, возникающие по причине несоответствия смазки области ее применения.
Область применения высокоскоростных смазок
На заводах меня часто спрашивают о температуре, при которой подшипники должны работать. Неоспоримым является тот факт, что подшипники, которые работают на высокой скорости, имеют более высокую температуру. Приведу такой пример: во время своего последнего визита на завод я осматривал подвесной вентилятор, оснащенный прямой ременной передачей от большого электродвигателя. Частота вращения двигателя составляет 1750 оборотов в минуту (об/мин). Поскольку размер шкива не менялся ни в сторону уменьшения, ни в сторону увеличения, можно с уверенностью сказать, что частота вращения подшипников была практически одинаковой. Эти подшипники были обработаны смазкой слишком гутой консистенции, что приводило к перегреву и, соответственно, к сокращению срока их службы. Продлить срок службы подшипника можно путем подбора смазки, свойства которой максимально соответствуют поставленной задачи.
Здесь в качестве примера приведена ситуация с механизмами, которые используются на большинстве заводов (вентиляторы), однако высокоскоростные компоненты применяются и в других механизмах. Например, некоторые насосы с прямым приводом от двигателя, оснащенные подшипниками, для смазки которых используется пластичная смазка, могут работать при частоте вращения более 2000 оборотов в минуту. То же самое справедливо и в отношении некоторых смесителей, мешалок и воздуходувок. Эти компоненты выходят из строя, если смазывать их подшипники универсальной пластичной смазкой, не учитывая их характеристики. Чтобы определить, какая смазка подойдет подшипнику, необходимо узнать скоростной фактор подшипника.
| Тип смазки | Вязкость базового масла (40°С), сСт | Скоростной фактор (NDM) |
| Низкая скорость, высокое давление, промышленная смазка | 1000-1500 | 50000 |
| Средняя скорость, высокое давление, смазка для промышленных подшипников | 400-500 | 200000 |
| EP, NLGI #2, универсальная смазка | 100-220 | 600000 |
| Высокая скорость, высокая температура, смазка длительного действия | <70 | 600000 |
| Высокая скорость, смазка длительного действия | 15-32 | >1000000 |
Расчет скоростного фактора
Значение скоростного фактора помогает узнать соотношение скорости, при которой вращается подшипник, и его размера. Существуют два основных способа определения этого фактора. Первый называется скоростным фактором DN, чтобы выяснить значение которого необходимо умножить значение внутреннего диаметра подшипника на значение скорости, при которой он вращается. Второй метод называется скоростным фактором NDm. Для его определения используется медианный размер подшипника (также известный как диаметр начальной окружности) и частота вращения.
С помощью скоростного фактора можно определить ряд свойств смазочного материала, которые необходимо учитывать при выборе правильного типа смазки. К таким свойствам относится вязкость масла и класс по NLGI (National Lubricating Grease Institute –Национальный институт пластичных смазок).
Вязкость
Наиболее важным физическим свойством смазки является вязкость. Вязкостью определяется толщина слоя смазки в зависимости от нагрузки, частоты вращения и контактирующих поверхностей. Вязкость должна отвечать требованиям подшипника. Вязкость базового масла большинства смазок общего назначения составляет, примерно, 220 сантистоксов. Смазки такого типа подходят для работы при средних нагрузках и средней частоте вращения. Если частота вращения подшипника выше среднего, вязкость должна быть меньше.
| Рабочая температура | DN (скоростной фактор) | Класс по NGLI* |
| от -30 до 100°F (от -34,4 до 37,7°С) | 0-75000 | 1 |
| 75000-150000 | 2 | |
| 150000-300000 | 2 | |
| от 0 до 150°F (от -17,7 до 65,5°С) | 0-75000 | 2 |
| 75000-150000 | 2 | |
| 150000-300000 | 3 | |
|
от 100 до 275°F (от 37,7 до 135°С) |
0-75000 | 2 |
| 75000-150000 | 3 | |
| 150000-300000 | 3 | |
| * Зависит от других факторов, таких как тип подшипника, загустителя, вязкость и тип базового масла | ||
Существует много способов определения вязкости. Если вы знаете значение скоростного фактора, речь о котором шла выше, вы можете воспользоваться стандартными схемами определения вязкости смазки для подшипника при рабочей температуре. В вышеприведенном примере (подшипник вентилятора) скоростной фактор NDm равнялся 293125, следовательно, вязкость базового масла должна составлять, примерно, 7 сСт. Подшипник работал при температуре около 150°F или 65,5°C. При стандартном индексе вязкости (равном 95) это приравнивается к марке вязкости базового масла ISO 22-32. Если бы вы использовали стандартную универсальную пластичную смазку, подшипник получил бы в 10 раз больше вязкости, чем ему требуется. Хотя не всегда избыток вязкости это плохо, однако в данном случае такое значение является завышенным.
Чрезмерная вязкость может привести к перегреву и повышенному потреблению энергии. Оба эти фактора являются неблагоприятными для подшипника и смазки. Чем выше температура подшипника в работе, тем меньше становится вязкость смазки. Это может привести к увеличению расхода смазки и требует более частого нанесения смазочного материала. Потребление энергии также может вырасти со временем, в результате чего возникнут необоснованные дополнительные затраты. Кроме того, избыточная вязкость приводит к повышенному трению.
Что касается обычных пластичных смазок, их можно использовать для смазывания подшипников при скоростном факторе до 500000. Если скоростной фактор превышает указанное значение, необходимо использовать высокоскоростную смазку. Некоторые смазки, представленные на рынке, могут работать при скоростном факторе до 2000000. Тем не менее, стоит отметить, что все смазки разные, и не все из них могут быть эффективными при разных скоростях.
| Влияние состояния подшипника на выбор вязкости базового масла | |||||
| ISO VG (сСт@40°С) | Область применени | Нагрузка | Скорость | Маслоотделение* | Перекачиваемость* |
| 22 | Быстроходные шпиндели |
Низк. |
Выс. | Выс. | Выс. |
| 100 |
Большие высокоскоростные электродвигатели |
||||
| 150 | Колесные подшипники | ||||
| 220 |
Бумагоделательные машины, универсальная, индустриальная |
||||
| 460 |
Бумагоделательные машины, сталепрокатные станы |
||||
| 1000 |
Горно-шахтное оборудование, дробилки, подшипники и т.д. |
||||
| 1500 | Низкие скорости, тяжелые/ударные нагрузки | ||||
|
* На сепарацию и перекачиваемость масла также влияет плотность смазки и тип загустителя. ** Стрелками показана направленность. |
|||||
Каналообразование
Одним из свойств пластичной смазки, которое помогает определить, каким образом смазочный процесс будет осуществляться при высоких скоростях, является каналообразование. Этот термин используется для определения текучести смазки и ее способности заполнять пустоты на поверхности. Проверить каналообразование смазки можно с помощью испытаний по Методу 3456.2 Федерального стандарта методов испытаний 791C. Для проведения этих испытаний необходимо нанести на поверхность равномерный слой смазки. Когда температура стабилизируется, по слою смазки проводят стальной полосой, известной как инструмент для проверки каналообразования. В результате в слое смазки образуется пустота или канал. Через 10 секунд необходимо проверить, заполнился ли образовавшийся канал смазкой. Если канал заполнился смазкой, значит, это смазка «обволакивающего» типа. В ином случае перед вами смазка «необволакивающего» типа.
Смазки «обволакивающего» типа быстро вытесняются при вращении элемента – в результате смазка не пенится, а температура не увеличивается. Смазки «необволакивающего» типа затекают обратно, что может привести к перегреву.
Тип загустителя
Кроме вязкости базового масла еще одним свойством смазки, которое влияет на каналообразование, является тип загустителя. Загуститель в смазке представляет собой этакую губку, которая удерживает масло. Структура волокон загустителя может оказывать влияние на определенные свойства смазки, такие как каналообразование, водостойкость, температура каплепадения и пенетрация. Волокна загустителей могут быть длинными или короткими. Загустители с короткими волокнами имеют более гладкую текстуру. Более сложные загустители, а также загустители, в состав которых входит литий, кальций, полиуретан и кремний, имеют короткие волокна. Каналообразование смазок с такими загустителями, как правило, лучше. Кроме того, они легче перекачиваются.
Каналообразование загустителей с длинными волокнами, например, тех, которые содержат натрий, алюминий и барий, как правило, хуже. Длинные волокна загустителя способствуют вспениванию, что может привести к изменению консистенции. Кроме того, так как эти смазки часто затекают обратно в канал, проделанный подшипником, это может привести к росту температуры и усилению процесса сдвига.
Класс по NLGI
Значительное влияние на класс по NLGI пластичной смазки оказывает вязкость базового масла и консистенция загустителя. Число NLGI является мерой консистенции смазки. Чем выше число NLGI, тем гуще смазка. Диапазон числа NLGI варьируется от 000 (жидкая смазка) до 6 (твердая смазка). Что касается использования высокоскоростных смазок для смазывания подшипников качения, то класс по NLGI повышается, а вязкость базового масла уменьшается. Такой баланс гарантирует, что не будет происходить сепарация масла от загустителя. Зная скоростной фактор подшипника и температуру, при которой он работает, вы можете сделать вывод о подходящем классе смазки по NLGI.
Тип подшипника
Тела качения подшипников бывают разных форм. Форма тела качения оказывает влияние на необходимую вязкость, класс по NLGI и интервал проведения повторной смазки. Кроме того, от формы тела качения зависит площадь смазываемой поверхности между подшипником и кольцом качения. Чем больше площадь этой поверхности, тем больше масла будет выжато из загустителя. В отличие от стандартных шариковых подшипников, нагрузка на подшипники, имеющие большую площадь контакта со смазкой (сферические, цилиндрические, игольчатые, конические роликовые и т.д.), как правило, выше. Повышенная нагрузка приводит к увеличению сепарации и требует базовые масла большей вязкости.
| Тип подшипника | Относительный срок службы смазки |
| Однорядный шариковый подшипник с глубоким желобом | 1 |
| Однорядный радиально-упорный шариковый подшипник | 0,625 |
| Самоустанавливающийся шариковый подшипник | 0,77-0,625 |
| Упорный шариковый подшипник | 0,2-0,17 |
| Однорядный цилиндрический роликовый подшипник | 0,625-0,43 |
| Игольчатый роликовый подшипник | 0,3 |
| Конический роликовый подшипник | 0,25 |
| Сферический роликовый подшипник | 0,14-0,08 |
Температура каплепадения
При выборе высокоскоростной смазки особое внимание следует уделить температуре, при которой подшипник будет работать. Чтобы выбранная смазка выполняла все свои функции при повышенных температурах, необходимо проверить ее температуру каплепадения (ASTM D566 и D2265). Результаты проведенных испытаний можно найти в таблице технических данных смазки. Для проведения испытаний используется маленький колпачок с отверстием в дне, на внутренние стенки которого наносится смазка. Затем в этот колпачок вставляется термометр. При этом термометр не должен касаться смазки. Эта конструкция нагревается до момента отделения капли масла из отверстия в дне чашки. Температура, при которой это происходит, называется температурой каплепадения смазки.
Высокая температура каплепадения важна для подшипников, работающих при повышенных температурах. Тем не менее, если смазка имеет высокую температуру каплепадения, это совсем не значит, что ее базовое масло сможет выдерживать повышенные температуры. Температуру каплепадения не следует приравнивать к максимальной рабочей температуре. Между рабочей температурой подшипника и температурой каплепадения должен быть запас.
Несовместимость
При смене типа смазки важно максимально удалить старую смазку, чтобы свести к минимуму несовместимость с новой смазкой. Если возможно, разберите и почистите оборудование от смазки.
| Стандартная максимальная рабочая температура смазки |
| Если температура каплепадения <300°F, следует вычесть 75°F |
| Если 300°F<температура каплепадения<400°F, из температуры каплепадения следует вычесть 100°F |
| Если температура каплепадения >400°F, следует вычесть 150°F |
Для смазки большинства деталей используется смазка общего назначения. Однако при высоком скоростном факторе NDm смазка должна защищать оборудование. Даже если вы подходите к вопросу выбора смазки должным образом и руководствуетесь вышеприведенной информацией, точно выяснить, сможет ли смазка выполнять свои функции именно в вашем случае, можно только после проведения полевых испытаний. Во время проведения полевых испытаний необходимо контролировать температуру подшипников и отсутствие признаков утечки смазки через уплотнения и продувочные отверстия.
И наконец, чтобы выбрать подходящий смазочный материал, не забудьте вычислить скоростной фактор NDm подшипников. Ваше высокоскоростное оборудование прослужит дольше при должном отношении к нему и выборе подходящих смазочных материалов.
6 критериев выбора высокоскоростной смазки
- Вязкость базового масла – образует масляную пленку нужной толщины, не вызывая перегрева и избыточного трения.
- Каналообразование – смазка должна обладать хорошими характеристиками каналообразования, так как это предотвратит перегревание по причине вспенивания смазки.
- Температура каплепадения – должна значительно превышать значение максимальной рабочей температуры, что обеспечит защиту от маслоотделения и предотвратит возможные неисправности подшипников.
- Тип загустителя – загуститель обеспечивает температуру каплепадения, каналообразование и защиту от маслоотделения.
- Класс по NLGI – консистенция смазки влияет на маслоотделительные и каналообразующие характеристики пластичных смазок.
- Противозадирная присадка – в большинстве случаев смазки используются с противозадирными присадками. Разнообразные химические и твердые присадки предназначены для придания прочности смазочной пленке, уменьшения трения и износа.
Назад к полезным статьям
Выбор быстроходной смазки | Смазка машин
Большинство промышленных объектов имеют подшипники, которые вращаются быстрее, чем обычное технологическое оборудование. Когда дело доходит до смазки этих частей оборудования, не все смазочные материалы ведут себя одинаково.
Для компонентов, смазываемых консистентной смазкой, воздействие консистентной смазки на подшипники может привести к повышенному нагреву, сопротивлению и, в конечном итоге, к преждевременному выходу из строя. Правильно выбрав смазку, способную работать на таких высоких скоростях, вы сможете свести к минимуму любые потенциальные отказы, вызванные несоответствием смазки условиям применения.
Высокоскоростные приложения
Во время моих частых посещений завода меня часто спрашивают о температуре, при которой должны работать подшипники. Неизбежно, что подшипники, которые кажутся наиболее горячими, вращаются быстрее всего. Например, в недавней поездке я осмотрел нависший вентилятор. Этот вентилятор приводился в движение ременным приводом с передаточным числом 1:1 от большого электродвигателя.
Скорость двигателя была установлена на уровне 1750 оборотов в минуту (об/мин). Поскольку размер шкива не уменьшался и не увеличивался, можно с уверенностью предположить, что скорость подшипников была примерно одинаковой. Эти подшипники были смазаны слишком густым для них продуктом, что приводило к выделению избыточного тепла и сокращению срока службы подшипников. Подбирая свойства смазки более близко к потребностям подшипника с помощью высокотемпературной смазки, вы можете продлить срок службы подшипника.
Хотя этот пример рисует картину типа машины на большинстве заводов (вентиляторы), часто можно найти высокоскоростные приложения и в других компонентах. Например, некоторые насосы, которые напрямую соединены с двигателем и имеют подшипники, смазываемые консистентной смазкой, могут вращаться со скоростью, превышающей 2000 об/мин.
То же самое относится и к некоторым смесителям, мешалкам и воздуходувкам. Эти компоненты могут пострадать, если универсальная смазка просто наносится без особого внимания к потребностям подшипника. Чтобы понять, что требуется подшипнику с точки зрения смазки, вы должны сначала научиться определять коэффициент скорости подшипника.
Расчет коэффициента скорости
Фактор скорости — это термин, который помогает определить взаимосвязь скорости, с которой вращается подшипник, с размером подшипника. Существует два основных способа расчета этого фактора. Первый известен как значение DN, которое использует внутренний диаметр подшипника, умноженный на скорость, с которой он вращается. Второй метод известен как значение NDm. При этом используется средний размер подшипника, также известный как диаметр шага, и скорость вращения для расчета коэффициента скорости.
Коэффициент скорости может помочь вам определить различные свойства смазочного материала, которые затем можно использовать для выбора подходящего смазочного материала. Среди этих свойств могут быть вязкость масла и класс смазки Национального института смазочных материалов (NLGI) для применения.
Вязкость
Важнейшим физическим свойством смазочного материала является вязкость. Вязкость определяет, насколько толстой или тонкой будет смазочная пленка в зависимости от нагрузки, скорости и контактирующих поверхностей. Это должно быть согласовано с потребностями подшипника. Большинство смазок общего назначения имеют вязкость базового масла около 220 сСт. Хотя этот тип смазки может хорошо работать при умеренных скоростях и нагрузках, при увеличении скорости вращения подшипника вязкость должна быть соответственно уменьшена.
Существует множество способов расчета вязкости. Используя коэффициент скорости, упомянутый ранее, вы можете использовать стандартные диаграммы для определения подходящей вязкости для подшипника при рабочей температуре. В предыдущем примере подшипника вентилятора значение NDm подшипника составляло 293 125, что приводило к вязкости базового масла примерно 7 сСт. Подшипник работал при температуре около 150 градусов по Фаренгейту.
Со стандартным индексом вязкости 95, это соответствует вязкости базового масла ISO 22-32. Если бы вы использовали стандартную многоцелевую смазку, этот подшипник получил бы примерно в 10 раз больше необходимой вязкости. Хотя некоторая избыточная вязкость не обязательно плоха, этот уровень был бы немного экстремальным.
Чрезмерная вязкость может привести к избыточному выделению тепла и повышенному потреблению энергии. И то, и другое вредно для здоровья подшипника и смазки. Чем горячее работает подшипник, тем ниже становится вязкость смазки.
Это может привести к повышенному вытеканию смазки и потребовать более частого применения свежей смазки. Потребление энергии также может увеличиваться со временем, что приводит к потере денег не более чем из-за повышенного сопротивления из-за избыточной вязкости.
Смазкой обычно можно легко смазывать подшипники до тех пор, пока их коэффициент скорости не превысит 500 000. Это когда используются специально разработанные высокоскоростные смазки. Рекламируется, что некоторые смазки на рынке работают при коэффициентах скорости до 2 миллионов.
Однако стоит отметить, что не все смазки созданы одинаковыми, и не все могут хорошо работать на различных уровнях скорости.
Канальные характеристики
Одно из свойств консистентной смазки, которое может определять, как она будет смазывать на высоких скоростях, называется канализацией. Этот термин используется для определения того, насколько хорошо смазка может течь и заполнять пустоты, оставшиеся на ее поверхности. Метод 3456.2 федерального стандарта методов испытаний 791C предлагает один из способов проверки характеристик каналообразования смазочного материала. В этом тесте на контейнер наносят смазку и выравнивают поверхность.
После того, как температура стабилизировалась, стальная полоса, известная как направляющий инструмент, протягивается через смазку, оставляя после себя пустоту или канал в смазке. Через 10 секунд смазку проверяют, не вытекла ли она обратно в канал и не покрыла ли дно сосуда. Если смазка заполнила пустоту, это называется неканализация. Если смазка не заполнила пустоту, ее называют канальной смазкой.
Канальные смазки легче вытесняются с пути элемента при его вращении, что приводит к меньшему взбалтыванию и меньшему увеличению температуры. Смазки, не образующие каналов, стекают обратно в тракт и могут приводить к выделению избыточного тепла.
Загуститель Тип
Помимо вязкости базового масла, еще одним свойством смазки, влияющим на ее каналообразующие характеристики, является тип загустителя. Загуститель в смазке обычно называют губкой, удерживающей масло. Структура волокон в загустителе может влиять на определенные свойства смазки, такие как каналообразование, просачивание, температура каплепадения и общая консистенция. Некоторые загустители жира имеют длинные волокна, а другие - короткие.
Загустители с короткими волокнами будут иметь более гладкую текстуру. Более сложные загустители, а также загустители с литием, кальцием, полимочевиной и диоксидом кремния являются коротковолокнистыми. Смазки, приготовленные с использованием этих загустителей, как правило, лучше распределяются по каналам и легче перекачиваются.
Загустители с длинными волокнами, такие как натрий, алюминий и барий, как правило, имеют худшие каналообразующие характеристики. Более длинное волокно загустителя также может быть разрезано в процессе сбивания, что может привести к изменению консистенции. Кроме того, поскольку эти смазки часто затекают обратно в прорезанный подшипником канал, они могут привести к повышению температуры и усугубить процесс сдвига.
Класс NLGI
Вязкость базового масла и количество концентрации загустителя сильно влияют на класс NLGI готовой консистентной смазки. Число NLGI является мерой консистенции смазки. Чем выше число NLGI, тем гуще общая консистенция. Шкала колеблется от 000 (похожий на жидкость) до 6 (сплошной блок).
Что касается высокоскоростных смазок для подшипников качения, класс NLGI имеет тенденцию повышаться, в то время как вязкость базового масла снижается. Этот баланс должен гарантировать отсутствие избыточного выделения масла из загустителя. Основываясь на коэффициенте скорости подшипника, а также температуре, в которой работает подшипник, вы можете сделать твердые выводы о соответствующем классе смазки по NLGI.
Тип подшипника
Тела качения в подшипниках бывают разных форм. Форма элемента влияет на требуемую вязкость, класс NLGI и интервал замены смазки. Все это связано с площадью поверхности, соприкасающейся со смазкой между элементом и дорожкой.
Чем больше площадь поверхности, тем больше масла будет выжиматься из загустителя. Кроме того, подшипники с большим контактом (сферические, цилиндрические, игольчатые, с коническими роликами и т. д.) имеют тенденцию быть более нагруженными, чем стандартный шарикоподшипник. Эта дополнительная нагрузка приводит к увеличению скорости разделения, а также к необходимости использования базовых масел с более высокой вязкостью.
Точка каплепадения
Возможно, одним из наиболее важных соображений при выборе высокоскоростной смазки является температура, при которой будет работать подшипник. Чтобы убедиться, что выбранная смазка будет работать при повышенных температурах, необходимо проверить температуру каплепадения смазки (ASTM D566 и D2265).
Эти результаты испытаний можно найти в большинстве технических паспортов пластичных смазок. В тесте используется небольшая чашка с отверстием в дне, в которой смазка наносится на внутренние стенки. Затем вставляется термометр, но он не касается смазки. Затем этот аппарат нагревают до тех пор, пока одна капля масла не отделится и не начнет капать со дна чашки. Температура, при которой это происходит, является температурой каплепадения смазки.
Смазка с высокой температурой каплепадения важна для подшипников, работающих при повышенных температурах. Однако тот факт, что смазка имеет высокую температуру каплепадения, не означает, что базовое масло может выдерживать повышенные температуры. Температура каплепадения не соответствует максимальной температуре использования. Должен быть буфер между температурой, при которой работает подшипник, и температурой каплепадения смазки.
Проблемы несовместимости
При смене типов смазки важно удалить как можно больше старой смазки, чтобы свести к минимуму любые проблемы несовместимости с новой смазкой. Если возможно, разберите оборудование и удалите как можно больше смазки.
Хотя в большинстве случаев надлежащее смазывание выполняется смазкой общего назначения, в тех случаях, когда значение NDm чрезмерно велико, важно убедиться, что смазка способна защитить оборудование. Даже если вы прилежно выбираете смазку, основываясь на всех ранее упомянутых свойствах, единственный способ узнать, будет ли смазка работать должным образом, — это провести полевые испытания. Следите за температурой подшипников и ищите любые признаки вытекания смазки или масла из уплотнений или продувочных отверстий.
Наконец, обязательно сделайте домашнее задание и рассчитайте значения NDm ваших подшипников, чтобы выбрать подходящую смазку. При должном внимании и выборе смазочных материалов срок службы вашего высокоскоростного оборудования продлится дольше.
Об авторе
Высокоскоростные смазки - CONDAT
Ассортимент смазок, позволяющих работать при очень высоких скоростях, особенно в системах, где масляная смазка нецелесообразна.
Области применения
- Описание
- Применение
- Характеристики
- Преимущества продукта
- Сопутствующие услуги
- Продукты в ассортименте
Описание
Традиционные смазки не могут эффективно работать на высоких скоростях. Со скоростью узлы нагреваются, и стандартная смазка может быть выброшена, что в конечном итоге приводит к поломке оборудования.
Высокоскоростные смазки содержат специальные загустители и масла, что позволяет им приближаться к функциональности масла, сохраняя при этом уплотняющие свойства, необходимые для этого типа механизмов. Одним из параметров, который необходимо учитывать, является коэффициент скорости : NDm смазываемого подшипника.
N = предел скорости подшипника в об/мин и Dm = средний диаметр подшипника в мм.
Высокоскоростные смазки CONDAT допускают использование при высоких скоростях, а именно NDm > 700 000 и до 1,5 x 10 6 и выше.
Очень часто эти смазки обладают свойствами, позволяющими им снижать , при таких высоких скоростях, шум подшипников (смазки с низким уровнем шума). Таким образом, они гарантируют использование, соответствующее конечному потребителю.
Применение
Высокоскоростные смазки особенно подходят для смазывания такого оборудования, как:
- Шарикоподшипники, игольчатые подшипники
- Электродвигатели
- Вентиляторы
- Подшипники экрана дробилки
- Подшипники ротора
- Станки, сверла
- Роботы, миниатюрные двигатели
- Шпиндели текстильного оборудования
- и т.д...
Характеристики
Высокоскоростные смазки проявляют особое реологическое поведение : при сдвиге они становятся жидкими и обеспечивают смазку, близкую к маслу. При остановке они возвращают свою консистенцию и гарантируют герметичность.
Эти сильно тиксотропные явления обеспечиваются загустителем. Литиевые смазки с низким содержанием мыла или даже с большим содержанием полимочевины являются продуктами, наиболее подходящими для этих ограничений скорости.
- Контроль производственного процесса для предложения очень тиксотропных смазок с низким уровнем шума
- Базовые масла с низкой вязкостью (от 10 до 100 сСт) и часто синтетического происхождения (ПАО, синтетические сложные эфиры)
- Использование комбинаций модификаторов трения и антиоксидантов для минимального износа и оптимизации срока службы.
Высокоскоростные смазки, как правило, предлагаются классов NLGI 2 или NLGI 1.
Преимущества продукта
Высокоскоростные смазки в основном предназначены для подшипников (шариковых или игольчатых), работающих при высоких скоростях вращения или высоких окружных скорость .
| Характеристики | Преимущества для клиентов |
|---|---|
| Смазка с очень низким моментом сопротивления | Снижение энергопотребления |
| Мелкая и чистая смазка | Снижение уровня шума = Сохранение рабочей среды |
| Устойчивость к выбросу и окислению | Длительный срок службы и защита механических элементов = Снижение затрат на техническое обслуживание |
Смазки для очень высоких скоростей также могут использоваться при очень низких температурах и демонстрируют замечательную устойчивость к окислению.
