Ефективність роботи мастильного матеріалу визначається також конструктивними особливостями вузла тертя (типом, розміром, характером, руху поверхонь тертя тощо)

6.2. Методи оцінки основних показників та властивостей пластичних матеріалів

При підборі мастил необхідно враховувати їх експлуа­таційні власти-вості. До найбільш важливих властивостей відно­сяться: межа міцності, в’язкість, механічна стабільність – тиксотропні властивості, тобто власти-вості, які характеризують структурно-механічні (реологічні) властивості мастил; стабіль­ність мастил (термічна, колоїдна, хімічна, радіаційна, випаро­вування); стійкість до зовнішніх впливів.

Межа міцності. Для кожного мастила існує визначене критичне навантаження, перевищення якого порушує пропор­ційність між навантаженням та деформацією, після чого масти­ло починає вести себе як рідина. Таке критичне навантаження, або напруга зсуву, називається межею міцності, яка виражається в Па·с (г/см2). Для мастил при температурі 20-120°С вона до­рівнює 100-500 Па·с (0,5-20,0 г/см2).

Межа міцності є важливою експлуатаційною властивістю мастила.

Межу міцності визначають на зсув за допомогою пластоміра К-2 (ГОСТ 7143-73). Метод заснований на визначенні тиску, під дією якого при заданій температурі відбувається зсув мастила у капілярі пластомера.

Найбільший вплив на механічну міцність створює температура, з підвищенням якої звичайно відбувається інтенсивне руйнування мастил (рис. 2.13). Найбільш важлива властивість мастил є їх здатність відновлювати міцність, тому, що при значному її зменшенні мастила витікають з вузлів тертя. Відновлювання міцності мастил після зняття деформації пояснюється взаємодією частинок загусника та створенням но­вого структурного каркаса. Мастила, у яких заміщення протікає повільно, мають низькі механічні властивості.

Значення межі міцності мастила залежать від загусника, розміру його частинок та концентрації. На межу міцності значно впливає спосіб виготовлення мастила, особливо режим охолодження мастил (мильних) та гомогенізація.

Мастила з малими значеннями межі міцності викидаються з рухомих деталей, стікають з вертикальних поверхонь, погано тримаються в негерметичних вузлах тертя. При робочих температурах мінімальна межа міцності повинна бути не менше 1-2 г/см². Дуже велика межа міцності також небажана, тому що таке мастило погано поступає до поверхонь тертя. Межа міцності при 20°С не повинна перевищувати 15-20 г/см². Межу міцності мастил визначають за ГОСТ 7143-73 на пластометрах.

Рис. 2.13. Вплив температури на межу міцності мастил:

1 – солідол; 2 – солідол С; 3 – ЦИАТИМ-201; 4 – жировий консталін

Ефективна в’язкість. В’язкість мастил є змінною величи­ною, яка залежить від температури та швидкості деформації. В’язкість мастила тим менша, чим більша швидкість деформації та температура.

Після руйнування структурного каркаса мастило починає текти, подібно рідині. Чим більша швидкість деформації (при постійній температурі), тим швидше зменшується в’язкість мастила, тим легше воно тече. Швидкість деформації (D) вимі­рюється в с-1. Частіше всього в’язкість мастила визнача-ється при швидкості деформації 10 с-1. Так як в’язкість мастила залежить від швидкості руйнування структурного каркаса, введено поняття “ефективної в’язкості”. Під ним розуміють в’язкість н’ютонівської рідини, яка при даному режимі течії чине той же опір зсуву, що і мастило.

В’язкість мастила також як і межа міцності, залежить від роду загусника, його концентрації, розміру частинок, технології приготування та інших параметрів. Від в’язкості залежить прокачуваність мастил, витрати енергії на відносне переміщення змащуваних деталей, особливо у пусковий період. З двох мастил більш якісною вважається та, у якої при однакових значеннях межі міцності менша в’язкість. В’язкість мастил при мініма­льних температу-рах не повинна перевищувати 150-200 Па·с при швидкості деформації 10 с^-1.