При выборе смазочного материала для морского оборудования недостаточно ориентироваться только на водостойкость. Два материала, устойчивых к воздействию воды, могут по-разному работать в подшипнике, открытой направляющей, резьбовом соединении или другом тяжелонагруженном узле.
Значение имеют режим трения, скорость движения, нагрузка, возможность повторного смазывания и способность материала сохраняться непосредственно в зоне контакта. Поэтому в одних механизмах рациональнее использовать пластичную смазку, а в других – пасту с высоким содержанием твердых смазочных материалов.
Что определяет работу смазочного материала в морской среде
Высокая влажность, соленая вода и открытое размещение оборудования повышают требования к смазочному материалу, однако внешняя среда – только одна часть задачи. Не менее важны условия непосредственно в паре трения.
Например, для подшипника, работающего с постоянным вращением, и для тихоходного открытого соединения с высокими контактными нагрузками требуются разные механизмы смазывания.
Поэтому при подборе материала оценивают несколько параметров одновременно:
- Cкорость относительного движения
- Величину и характер нагрузки
- Режим трения
- Возможность образования устойчивой масляной пленки
- Воздействие воды и солей
- Адгезию материала к поверхности
- Антикоррозионные свойства
- Периодичность повторного смазывания.
Таким образом, само по себе присутствие воды еще не является основанием для выбора конкретного смазочного материала.
Пластичная смазка и твердосмазочная паста: в чем разница
Главное отличие заключается в составе и механизме работы материала.
В пластичной смазке основную смазочную функцию выполняет базовое масло, которое удерживается в структуре загустителя и постепенно поступает в зону трения. Дополнительные свойства обеспечивают присадки, а в некоторые составы также вводят твердые смазочные компоненты.
Пасты содержат повышенное количество твердых смазочных материалов. Они особенно востребованы в режимах высоких контактных давлений, небольших скоростей и граничного трения, когда формирование полноценной жидкой смазочной пленки затруднено.
Сравнение пластичных смазок и твердосмазочных паст
|
Критерий |
Пластичные смазки |
Твердосмазочные пасты |
|
Основной механизм работы |
Базовое масло формирует смазочную пленку, загуститель удерживает масло в узле |
Базовое масло сочетается с повышенным содержанием твердых смазочных компонентов |
|
Работа при высоких нагрузках |
Зависит от состава и противозадирных присадок; существуют специализированные EP-смазки |
Один из основных режимов применения паст |
|
Работа при малых скоростях |
Возможна, но эффективность зависит от режима смазывания и состава |
Пасты особенно актуальны при малых скоростях и граничном трении |
|
Твердые смазочные материалы |
Могут отсутствовать или использоваться как дополнительный компонент |
Являются важной частью большинства твердосмазочных паст |
|
Водостойкость |
Может быть очень высокой у специализированных составов |
Высокая |
|
Адгезия к металлу |
Сильно зависит от состава; существуют высокоадгезионные пластичные смазки |
Для многих паст высокая адгезия необходима для удержания тонкого слоя на поверхности |
|
Антикоррозионные свойства |
Обеспечиваются соответствующими присадками и могут быть выраженными |
Также могут быть частью функционала конкретной пасты |
|
Повторное смазывание |
Хорошо подходят для узлов с периодическим пополнением и централизованными системами |
Обычно применяются в узлах, где желательно длительное сохранение материала на поверхности и более редкое обновление |
|
Типичные области применения |
Подшипники, втулки, шарниры, канаты, узлы с регулярным смазыванием |
Резьбовые и шлицевые соединения, направляющие, прессовые посадки, открытые тяжелонагруженные пары |
Когда твердые смазочные материалы дают ощутимое преимущество
Твердосмазочные компоненты особенно важны в режимах, где жидкая пленка становится недостаточно устойчивой. Это характерно для высоких контактных нагрузок, небольших скоростей, возвратно-поступательного движения, запуска и останова механизмов.
Металлические поверхности имеют микрорельеф, поэтому фактический контакт происходит на отдельных выступах. При высокой нагрузке давление на этих участках возрастает.
Дисперсные твердые смазочные материалы распределяются по поверхности и участвуют в формировании промежуточного слоя между деталями. В твердосмазочных пастах высокое содержание таких компонентов позволяет сохранять разделение поверхностей даже в режимах, где возможности жидкого смазочного слоя ограничены.
Высокодисперсные частицы также способны заполнять микронеровности поверхности и увеличивать ее фактическую опорную площадь. Такой механизм снижает вероятность повреждения сопряженных деталей при высоких контактных давлениях.
Именно эта особенность, а не сама по себе водостойкость, является одним из главных аргументов в пользу твердосмазочной пасты для тяжелонагруженных тихоходных узлов.
Адгезия и антикоррозионные свойства
В морском оборудовании антифрикционные свойства должны сочетаться со способностью материала длительно удерживаться на поверхности.
Хорошая адгезия уменьшает потери смазочного материала под воздействием воды, движения и вибраций. Это подтверждается и практикой применения специализированных морских смазок: производители непосредственно связывают хорошую адгезию и водостойкость со снижением расхода материала и увеличением интервалов повторного смазывания.
Антикоррозионные свойства решают другую задачу – ограничивают взаимодействие металлической поверхности с водой и солями.
MODENGY 4001 – твердосмазочная паста для открытых узлов
Для открытых пар трения «металл–металл», работающих при воздействии окружающей среды, одним из вариантов является смазочно-монтажная паста MODENGY 4001.
Материал содержит высокий процент твердых смазочных компонентов. Для него заявлены водостойкость, высокая адгезия, антикоррозионные свойства, защита от фреттинг-износа и длительное смазывание. Паста предназначена для нанесения тонким слоем непосредственно на рабочую поверхность.
Такой набор свойств имеет значение именно в совокупности. Твердосмазочные компоненты работают в зоне контакта и обеспечивают антифрикционное действие при неблагоприятных режимах трения. Высокая адгезия способствует сохранению пасты на поверхности, а водостойкость и антикоррозионные свойства позволяют использовать материал в условиях воздействия влаги и агрессивной внешней среды.
Рабочий температурный диапазон MODENGY 4001 в пастообразном состоянии составляет от –45 до +220 °C. При нагреве выше +220 °C базовое масло испаряется, а твердый смазочный остаток продолжает выполнять смазочную функцию; для этого режима заявлена температура до +1000 °C.
Для применения непосредственно в морской среде высокотемпературный предел обычно не является определяющим преимуществом. Более значимы твердосмазочная составляющая, адгезия, водостойкость и способность пасты длительно оставаться в рабочей зоне.
В каких узлах может применяться MODENGY 4001
Для MODENGY 4001 указано применение в подшипниках и направляющих скольжения, резьбовых и шлицевых соединениях, открытых зубчатых передачах, ходовых винтах, прессовых посадках, тросах и передаточных механизмах тормозных систем.
Твердосмазочная паста представляет больший интерес для соединений с высокими контактными давлениями, малыми скоростями, периодическими перемещениями и режимами граничного трения, особенно если материал должен длительно сохраняться непосредственно на открытой поверхности.
Что учитывать при выборе смазки для морского оборудования
Выбор между пластичной смазкой и твердосмазочной пастой следует начинать не с вопроса о стойкости к воде, а с анализа самого узла.
Необходимо определить режим трения, нагрузку, скорость движения, температуру, материалы сопряженных поверхностей и способ подачи смазочного материала. Только после этого оцениваются водостойкость, адгезия и антикоррозионные свойства конкретного состава.
Если узел работает с высокими контактными нагрузками и небольшими скоростями, а жидкой смазочной пленки недостаточно для стабильного разделения поверхностей, дополнительную роль приобретают твердые смазочные материалы. В таких условиях применение специализированной пасты, например MODENGY 4001, может быть технически обоснованным.
Для вращающихся механизмов, подшипников и узлов с регулярным пополнением смазки преимущество, напротив, может оставаться за специализированным пластичным материалом.
Поэтому для морского оборудования важен не выбор «паста или смазка» сам по себе, а соответствие механизма смазывания реальным условиям работы пары трения.
