Минеральные масла

Свойства и номенклатура жидких минеральных масел. Все применяемые в промышленности жидкие минеральные масла представляют собой продукт переработки нефти. Из нефтя­ного осадка (мазута) перегонкой в вакууме последовательно полу­чают масла малой, средней и высокой вязкости. Для получения масел с определенными свойствами их дополнительно очищают от смолистых веществ или добавляют в них различные химические вещества - присадки (противозадирные и противоизносные вещества, антифрикционные присадки), улучшающие одно или несколько их свойств. Но чаще для смазывания машин используют очищенные масла. Наиболее эффективна селективная очистка, при кото­рой применяют растворители, действующие избирательно (селек­тивно) на примеси, подлежащие удалению. Однако применение самых совершенных способов очистки не позволяет получить масла, полностью отвечающие разнообразным требова­ниям эксплуатации

Особую группу среди минеральных масел составляют консервационные масла с защит­ными присадками для предохранения рабочих поверхностей деталей от коррозии. Использование консервационных масел имеет ряд пре­имуществ: их удобно наносить на изделия; за состоянием поверх­ностей деталей легко следить, так как масляный слой прозрачен и его не нужно удалять при осмотре поверхности детали. После хранения изделия не требуют расконсервации.

Жидкие минеральные масла характеризуются следующими физико-механическими свойствами.

Плотность измеряется массой вещества (г/см³), заключенного в единице его объема.

Вязкость характеризует величину внутреннего трения масла. Различают абсолютную (динамическую), кинематическую и услов­ную вязкость.

Абсолютная вязкость выражается силой, которую необходи­мо приложить к слою жидкости (масла) площадью 1 см² для пере­мещения его относительно второй параллельной площади, от­стоящей на расстоянии 1 см, со скоростью 1 см/с. Если при этом сила равна одной дине, то единица абсолютной вязкости будет равна одному пуазу (1 па).

Кинематическая вязкость представляет собой отношение абсолютной вязкости масла к его удельному весу при данной тем­пературе (100° и 50°С). Единицей измерения кинематической вяз­кости является стокс (Ст), а его сотая доля сантистокс (сСт).

Условная или относительная вязкость (° ВУ) в градусах Энглера определяется как отношение времени, необходимого для то­го, чтобы 200 см³ испытуемого масла вытекло через калибровое отверстие прибора при заданной температуре, ко времени, за которое вытечет такой же объем дистиллированной воды через то же отверстие при температуре 20°С.

Маслянистость (липкость, смачиваемость) характеризуется адгезией и прочностью тонкой пленки, разделяющей трущиеся по­верхности.

За температуру застывания масла принимается температу­ра, при которой масло, будучи помещенное в пробирку диаметром 15 мм, остается неподвижным при наклоне пробирки на угол 45° в течение 1 мин.

Температура, при которой пары масла вспыхивают при со­прикосновении с открытым пламенем, принимается за температу­ру вспышки масла.

Стабильность масел характеризует их способность сохра­нять свои свойства.

Кислотное число выражает количество миллиграммов едкого калия, требующего для нейтрализации 1 г масла, и характеризует содержание в маслах органических кислот, наличие которых сверх 0,35% может вызывать коррозию механизмов и аппаратуры.

Механические примеси - это все вещества, находящиеся в маслах в виде осадка или во взвешенном состоянии, вызывают повышенный износ машин и механизмов, засорение маслопрово­дов и фильтров.

Зола характеризует наличие в маслах несгораемых веществ.

Все перечисленные выше показатели качества масел строго лимитируются ГОСТ на эти масла.

Классификация минеральных масел. Все минеральные масла, в соответствии с их свойствами и условиями применения, классифицируются на следующие группы:

1) индустриальные масла - применяются для смазки различных видов механического оборудования и в большинстве случаев заливаются в редуктора горных машин;

2) моторные масла - применяются для смазки двигателей внут­реннего сгорания;

3) трансмиссионные масла - применяются для смазки трансмис­сий и других специальных механизмов;

4) цилиндровые масла - применяются для смазки поршневых машин;

5) турбинные масла - применяются для смазки паровых и водя­ных турбин;

6) компрессорные масла - применяются для смазки воздушных компрессоров, воздуходувок и холодильных машин;

7) трансформаторное масло используют для заполнения трансформаторов, масленых выключателей и других электри­ческих аппаратов, как изолирующую среду;

8) авиационные масла - применяются для смазки авиационных механизмов;

9) автотракторные масла - применяются для смазки механизмов автомоби­лей и тракторов;

10) при­борные масла - применяются для смазывания точных механизмов и приборов.

Характеристика жидких масел, наиболее часто применяемых для смазки механизмов горных и подъемно-транспортных машин, приведена в работах /2, 3, 7/.

Обозначение минеральных масел. Каждый сорт масла, согласно ГОСТ, имеет свой индекс, со­стоящий из букв и цифр. Буквенные обозначения указывают:

- группу масла: А - автотракторное; М - авиационное; И -индустриальное;

- способ очистки масла: К - кислотный; В - щелочной; С -селективный;

- на другие признаки: 3 - масло загущено; П - присадка; У – масло улучшенное, с небольшим добавлением растительных масел; А-Е характеризуют эксплуатационные свойства масел;

- цифровые индексы - обозначают кинематическую вязкость.

Например:

1. Индустриальные (И - 20, ИС - 45, И - 45В и др.).

Буква И - масло индустриальное. Вторая буква перед цифрами - способ очист­ки - селективный. Цифры - кинематическая вяз­кость в ОСТ при t=50°С. Буква В после цифр - способ щелочной очистки;

2. Автотракторные (АКЗп-10; АК-10; АС-9,5 и др.).

АКЗп-10 - масло автотракторное (А), кислотной очистки (К), загущенное (3), с присадками (п), кинематическая вязкость 10 cСт при t=100°С;

3. Моторные (М-8А, М-10Б и т.д.).

Буква М - масло моторное; число - кинематическая вязкость в сСт. Буква после числа кинематической вязкости (от А до Е) ха­рактеризует эксплуатационные свойства);

4. Авиационные (МС-14, МС-20, МС-24).

Буква М - масло моторное. С - селективной очистки. Цифра после букв - кинематическая вязкость в сСт при t=100°С.

5. Трансмиссионные (Т-14, ТП-16 и тд.).

Первая буква Т - масло трансмиссионное, вторая буква - нали­чие присадки. Цифра - кинематическая вязкость в сСт при t=100°С.

Проверка отдельных свойств масел в условиях эксплуатации. Для проверки вязкости масла берут две одинаковые пробирки, наливают в одну из них масло, вязкость которого известна, а во вторую наливают проверяемое масло. Уровень масла в пробирках должен быть одинаковым. За­тем пробирки закрывают пробками так, чтобы между пробками и маслом оставался одинаковый, воздушный пузырек. Пробирки одновременно пе­реворачивают пробками вниз и наблюдают за скоростью движения пузырьков. Во сколько раз в испытуемом масле движение пузырь­ков будет быстрее или медленнее (определяется по секундомеру), во сколько раз будет меньше или больше его вязкость.

Наличие воды и механических примесей в масле можно ус­тановить следующим образом:

а) масло наливают в чистую, сухую пробирку, если оно помутнеет,
то в нем есть вода;

б) каплю отработанного масла наносят на чистое сухое бесцветное стекло. Наклонив стекло, дают пятну растечься по стеклу. Чистое масло
оставляет ровный прозрачный след, загрязненное - крапинки;

в) в чистую пробирку наливают 2-3 см³ масла и осторожно нагревают. При наличии в масле воды слышно потрескивание и наблюдается воспламенение масла;

г) в чистую, сухую прозрачную бутылку наливают 50 г масла и разбавляют его 150-200 г чистого бензина. Бутылку закрывают
пробкой, смесь взбалтывают и бутылку переворачивают вниз
горлышком. Все механические примеси (грязь, вода) - оседают
в узкой части горлышка.