ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СМАЗОК

К механическим свойствам смазок относятся упруго-пластичные, прочностные, вязкостные, тиксотропные и противоизносные свойства. Основными показателями, характеризующими механические свойства смазок, являются предел прочности и вязкость.

Предел прочности смазки — это минимальное напряжение сдвига, при котором происходит разрушение ее структурного каркаса и наблюдается вязкое течение. Он зависит от температуры, концентрации и свойств загустителя, скорости приложения нагрузки. При повышении температуры у большинства смазок предел прочности уменьшается. У силикагелевых, комплексных кальциевых, индант- реновых и некоторых других смазок наблюдается обратная картина. Зависимость между пределом прочности и температурой близка к линейной. Повышение концентрации загустителя приводит к возрастанию предела прочности. Величина последнего снижается при уменьшении скорости приложения нагрузки.

Известно несколько методов определения предела прочности смазок: в капиллярных пластометрах, пластовискозиметрах, ротационных вискозиметрах, выдергиванием шурупа из смазки и др. Однако общим для них является нахождение сдвигающего усилия и площади сдвига.

Величину предела прочности находят как отношение сдвигающего усилия к площади сдвига. Предел прочности обычно определяют при температурах 50—80 °С и выражают в г/см2.

После разрушения структурного каркаса смазка начинает деформироваться и течь подобно жидкости. Вязкость смазки зависит не только от температуры, но и от скорости сдвига ее слоев (скорости деформации). При постоянной температуре с увеличением скорости деформации вязкость смазки уменьшается. Поэтому для смазок введено понятие «эффективная вязкость», т.е. вязкость, связанная с механическим воздействием на смазку.

Вязкость смазок определяют с помощью капиллярного и ротационного вискозиметров или пластовискозиметра. При использовании капиллярного вискозиметра замеряется скорость, с которой смазка продавливается через капилляр. При этом получается вязкость смазки с неразрушенной структурой.

При определении вязкости в ротационном вискозиметре или пластовискозиметре замеряется сила сопротивления смазки, находящейся в зазоре между сердечником и корпусом прибора, по вращению сердечника. В этом случае получают величину вязкости смазки с разрушенной структурой.

При одинаковых условиях испытания величина вязкости одной и той же смазки, полученная на капиллярном вискозиметре, значительно больше, чем на пластовискозиметре или ротационном вискозиметре.

Вязкость смазки при определенной скорости сдвига ее слоев и при данной температуре вычисляют по формуле Ньютона:

где р® — вязкость смазки, Па-с; F — сила трения между слоями смазки, Н; S — площадь контакта слоев смазки, м2; и — скорость перемещения слоев, м/с: т — напряжение сдвига, Па; 0 — скорость сдвига (деформации), с , h — высота жидкости в капиллярном вискозиметре, м.

Вязкость смазок обычно определяют при заданных скоростях сдвига (10 и 100 с-1).

В результате механического воздействия на смазку в узлах трения происходят деформация и разрушение ее структуры. При этом предел прочности и вязкость смазок уменьшаются. При перерывах в работе узла (отдыхе) наблюдается восстановление структурного каркаса смазок и, как следствие, предел прочности и вязкость возрастают. Это свойство смазок получило название тиксотропия. Тиксотропные свойства смазок характеризуют их механическую стабильность.

Механическую стабильность смазок оценивают путем разрушения различными способами их структуры. О механической стабильности смазок судят по характеру изменения их предела прочности и вязкости. При испытаниях используют ротационные вискозиметры и пластовискозиметры. Более высокая степень разрушения достигается в специальных установках роторного и шестеренчатого типов.

Противоизносные свойства консистентных смазок оценивают с помощью приборов и установок, применяемых при испытаниях противоизносных свойств смазочных масел. Обычно для этих целей используют различные машины трения.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >