что такое пенетрация смазки

Определение пенетрации смазки

Как и обещали, проводим тест на определение пенетрации смазки (для примера возьмем смазку МС 1000). Пенетрация характеризует степень густоты (консистенцию) смазки, на основе чего делают подбор смазки для того или иного узла трения.

Сущность метода определения пенетрации смазки заключается в определении глубины погружения в испытуемую смазку стандартного конуса за 5 сек при 25’С при общей нагрузке 150 г, выражаемой целым числом десятых долей миллиметра по шкале пенетрометра.

Узел конуса или стол пенетрометра должны регулироваться так, чтобы при показаниях индикатора «0» острие конуса располагалось точно на поверхности пробы. При свободном падении конус должен опускаться без особого трения не менее чем на 40 мм. Вершина конуса не должна касаться дна стакана. Для обеспечения оси конуса в вертикальном положении прибор должен иметь винты для горизонтальной регулировки. Контроль положения оси осуществляется ватерпасом.

Общая масса конуса должна составлять (102,5±0,5) г, а масса плунжера (47,5±0,05) г. Для достижения заданной массы может быть изменен материал, содержащийся внутри конуса, при условии, чтобы общий вид и распределение массы не изменились.

Примечание:
Если температура смазки ниже или выше 25’С более чем на 8’С или если используется другой способ доведения смазки до температуры 25 ‘С, то смазку выдерживают в бане достаточно продолжительное время для того, чтобы температура достигла (25±0,5) «С.

Пенетрация универсальной металлоплакирующей смазки МС 1000 равна 220-260 мм, что соответствует второму и третьему классам по NLGI – смазка подходит как для роликовых/шариковых подшипников. А вот для высокоскоростных она уже будет не очень подходящей.

Источник

Пенетрация

Пенетрация (лат. penetratio — проникать) – физико-химическое свойство пластичных смазок, которое характеризует степень густоты, консистенцию смазки. Смазка пластичная высокотемпературная, как правило, имеет число пенетрации от 170 до 400.

Пенетрация является одним из главных показателей прочности смазки и её реологических свойств. Характеризуется она мерой погружения конуса стандартной массы в пластично-вязкую среду на определённое время при определённой температуре. Как правило измерения проводятся при 25°С; время воздействия сил тяготения на конусообразное тело – 5 секунд. Показателем, характеризующим реологические свойства смазки, её густоту, является число пенетрации – это глубина погружения конуса, выраженная в десятых долях миллиметра. Так, к примеру, если конусообразное тело погрузилось в вещество на 25 мм, то число пенетрации будет равно 250.

Смазка пластичная высокотемпературная обычно имеет показатель пенетрации от 170 до 400. Соответственно, чем выше число пенетрации, тем смазка более текуча и подвижна, а значит, не будет застывать зимой и в условиях работы в природных зонах с холодным климатом. Для летнего же периода целесообразнее выбирать смазку с меньшим числом пенетрации (150-250). Это обеспечит надёжную закладку смазочного материала в область рабочего узла, предотвратит вытекание смазки и заклинивание.

Измеряют степень пенетрации на специальном приборе – пенетрометре, с использованием испытательного тела в виде конуса.

Показатель пенетрации характеризует не только пластичные смазки но и другие вязкостные среды, например, битум, парафин, церезин.

Факторы, влияющие на число пенетрации

Пенетрация смазок зависит, главным образом, от процентной доли загустителя и вязкости дисперсионной среды (базового масла). Несмотря на то, что число пенетрации определяет консистенцию смазки, оно не должно приравниваться к параметрам вязкости. Влияние вязкости базового масла на реологические свойства имеет довольно непростой характер, который рассматривается не в одной научной работе. Так, в некоторых исследованиях утверждается, что смазка пластичная высокотемпературная имеет показатель пенетрации выше до перемешивания, особенно если содержит в основе масло средней вязкости.

На число пенетрации также существенно влияет тип загустителя и, конкретно, природа мыла, если речь идёт о мыльных смазках. Наиболее высокими показателями стабильности обладают смазочные материалы, загущенные двух- и трёхвалентными мылами. Кроме того, высокой прочностью отличаются литиевые и кальциевые смазки.

Температурная кривая пенетрации и её влияние на свойства смазок

Традиционно показатель пенетрации консистентных смазочных материалов измеряется при температуре +25°С. Однако, учитывая расположенность пластичных смазок к изменению агрегатного состояния при изменении температуры окружающей среды, для анализа рабочих свойств смазки необходимо знать число пенетрации и в другом температурном диапазоне. Для этого часто определяют число пенетрации при +50 и +75°С и на основании полученных результатов строят температурную кривую пенетрации, которая наглядно показывает изменения консистенции смазки в зависимости от температуры и нагрузки.

Большое значение играет сопоставление числа пенетрации при хранении или цикличном перемешивании смазки. Если показатель изменяется, это говорит об изменении структуры смазки, её механической и химической стабильности.

Источник

эксплуатация автомобильного транспорта

9. Автомобильные смазки

Автомобильные смазки.

1. Общие положения.

Автомобильные смазки используют главным образом для смазывания негерметизированных (не заключенных в картеры) узлов трения автомобилей, в которых невозможно применение жидких масел.

Автомобильные смазки находятся в пластичном, мазеобразном состоянии и представляют собой коллоидную (дисперсную) систему, состоящую из жидкой и твердой фаз.

В этой системе твердая фаза (загуститель) образует структурный каркас, который удерживает в своих ячейках жидкую фазу.

Жидкой фазой являются минеральные масла в объеме от 75 до 90 % по массе, твердой фазой являются загустители в виде кальциевого, натриевого, литиевого, цинкового, магниевого и бариевого мыла. Данные мыла являются жирными солями мягких металлов.

Смазки, предназначенные для смазывания узлов трения, являются антифрикционными.

Смазки, предназначенные для предохранения деталей от коррозии, являются консервационными. Консервационные смазки получают загущением минеральных масел углеводородами (парафином, церезином), находящимися при нормальной температуре (20°С) в твердом состоянии.

Выпускаются также канатные и уплотнительные смазки.

В автомобильные смазки вводятся противоизносные, противозадирные и противоокислительные присадки и наполнители.

Смазки применяются для смазывания подшипников ступиц передних и задних колес, шкворней поворотных цапф, шлицевых соединений карданного вала, пальцев рессор, подшипников водяного насоса, шарниров рулевых управлений, валов педалей тормоза и сцепления, деталей электрооборудования и т.д.

2. Показатели качества автомобильных смазок.

Чтобы смазки соответствовали условиям их работы в конкретном узле трения, их выбирают по нормируемым ГОСТами и техническими условиями показателям качества.

2.1. Температура каплепадения – показатель температурной стойкости смазки. Если температура плавления смазки равна рабочей температуре смазываемого узла или ниже ее, то смазка начинает вытекать из узла трения. Надежное смазывание узлов трения без вытекания смазки обеспечивается, если рабочая температура узла на 15-20°С ниже температуры каплепадения пластичной смазки.

В зависимости от значения температуры каплепадения автомобильные смазки делятся на следующие виды:

а) тугоплавкие – температура каплепадения от 105 до 185°С. К ним относятся Литол-24, ЯНЗ-2, №158, ЦИАТИМ-201, имеющие загустителями литиевые или натриево–кальциевые мыла;

б) среднеплавкие – температура каплепадения от 65 до 105°С (солидол и графитная смазка УСс-А);

в) низкоплавкие – температура каплепадения не превышает 65°С. К ним относятся защитные смазки ПВК и ВТВ-1, созданные на загустителях из углеводородов.

2.2. Число пенетрации – характеризует густоту смазки и ее способность проникать в зазор между трущимися поверхностями и удерживаться там.

Пенетрацией называют величину в условных единицах, указывающую глубину погружения в испытываемую смазку металлического конуса расчетных размеров и веса в определенный промежуток времени (0,5 сек) при температуре 25°С.

Чем больше глубина погружения конуса, тем подвижнее смазка и тем выше число пенетрации. Для летних смазок число пенетрации находится в пределах 150-200 единиц, для зимних – 250-300, для всесезонных – 200-300 единиц.

2.4. Вязкость характеризует текучесть смазки при достаточно высоких напряжениях сдвига. По показателю вязкости оценивается прокачиваемость смазки по маслоканалам и через пресс-масленки. Для обеспечения хорошей прокачиваемости смазка должна обладать невысокой вязкостью, особенно при низкой температуре.

3. Наименование и обозначение автомобильных смазок по ГОСТ 23258-78 (действующий в настоящее время).

Наименование пластичной (автомобильной) смазки должно состоять из одного слова. Для различных модификаций одной смазки, дополнительно к наименованию используются буквенные или цифровые индексы.

Примеры наименования: силикол, карданная, солидол С, фиол-1, литол-24 и т.д.

Обозначение смазки по ГОСТ 23258-78 кратко характеризует ее назначение, состав и свойства.

Обозначение состоит из 5 и (пяти) буквенных и цифровых индексов, расположенных в следующем порядке и указывающих:

1 – группу (подгруппу) в соответствии с назначением смазки;

3 – температурный интервал применения;

4 – дисперсионную среду;

5 – консистенцию смазки.

3.1. Автомобильные смазки в зависимости от назначения подразделяются на группы и подгруппы, указанные в таблице 1.

3.2. Тип загустителя обозначают буквами русского алфавита в соответствии со следующими индексами:

кальциевое мыло — Ка; литиевое мыло — Ли; натриевое мыло — На; цинковое мыло — Цн; органические вещества — О и т.д. по ГОСТ 23258-78.

3.3. Рекомендуемый температурный интервал применения обозначают округленно до 10°С дробью. В числителе указывают (без знака минус) уменьшенную в 10 раз минимальную температуру, в знаменателе – максимальную температуру применения смазки. Например, индекс «2/8» обозначает применение смазки при температурах от минус 20 до 80°С.

3.4. Тип дисперсионной среды и присутствие твердых добавок обозначают строчными буквами русского алфавита в соответствии с индексами:

Н — нефтяное масло; У — синтетические углеводороды; К — кремнийорганические жидкости; Г — графит (твердые добавки) и т.д. по ГОСТ 23258-78.

3.5. Индекс класса консистенции смазки обозначают арабскими цифрами в соответствии с табл. 2.

3.6. Примеры обозначений автомобильных (пластичных) смазок:

СКа 2/8-2. Буква «С» обозначает смазку общего назначения для обычных температур (солидол); «Ка» – загущена кальциевым мылом; «2/8» – применение при температурах от минус 20 до 80°С; отсутствие индекса дисперсионной среды – приготовлена на нефтяном масле; «2» – пенетрация 265-295 при 25°С.

Характеристики наиболее часто применяемых смазок (Литол-24 и других) приведены здесь.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Пенетрация смазок зависит в основном от количества загустителя ( мыла и твердых углеводородов) и вязкости минерального масла, входящего в смазку. Обычно пенетрацию определяют при 25 С. [1]

Пенетрация смазок зависит в основном от количества загустителя ( мыла и твердых углеводородов) и вязкости минерального масла, входящего в смазку. Обычно пенетрацию определяют при температуре 25 С. Для смазок, работающих в широком температурном интервале, важно также знать пологость температурной кривой пенетрации, устанавливаемой определением пенетрации при двух или нескольких разных температурах. [2]

Пенетрацию смазки определяют без перемешивания. [5]

Изменение пенетрации смазки после ее перемешивания позволяет судить о механической стабильности смазок. Однако величина пенетрации не вскрывает зависимости структурно-механических свойств смазок от факторов, влияющих на их поведение в эксплуатации. [6]

Техническим выражением пенетрации смазки является глубина ( в сотых долях сантиметра) погружения в мазь свободно падающего конуса в течение определенного отрезка времени ( 5 сек. [7]

Сопоставление величины пенетрации смазки в исходном ее состоянии ( после поднятия и опускания рукоятки смесителя по 60 раз в течение 1 мин) с изменившейся пенетрацией после 10 000 циклов такого перемешивания позволяет судить о степени механической стабильности консистентных смазок. [8]

Изменение числа пенетрации смазки при хранении указывает на изменение структуры ее, поэтому такую смазку необходимо быстро расходовать. [9]

Пенетрацию смазки определяют в приборе, называемом пенетрометром. Метод определения пенетрации следующий. [14]

Если Пенетрация смазки изменяется в широких пределах, охватывая два или три класса, в настоящем справочнике это указывается дробью. [15]

Источник

Что такое пенетрация смазки

НЕФТЕПРОДУКТЫ/ СМАЗКИ ПЛАСТИЧНЫЕ И ПЕТРОЛАТУМ

Определение пенетрации конусом

Petroleum products. Lubricating greases and petrolatum. Determination of cone penetration

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 31 «Нефтяные топлива и смазочные материалы», Открытым акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти» (ОАО «ВНИИ НП») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 августа 2013 г. N 58-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по MК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2013 г. N 673-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 2137-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом ISO/TC 28 «Нефтепродукты и смазочные материалы» Международной организации по стандартизации (ISO).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения консистенции пластичных смазок и петролатума измерением пенетрации стандартизованным конусом.

Смазки в зависимости от их консистенции, измеренной пенетрацией перемешанной смазки, подразделяют в соответствии с классификацией NLGI (Национального института смазочных материалов США).

Классификация NLGI предусматривает девять классов консистенции смазки, соответствующих установленному диапазону пенетрации смазки после 60 двойных ходов перемешивания. Классификация NLGI приведена в стандарте [1].

В разделе 7 приведены четыре метода определения консистенции неперемешанной, перемешанной, продолжительно-перемешанной и брикетированной пластичных смазок измерением пенетрации конусом с полной шкалой. Можно измерить пенетрацию до 500 единиц.

В разделе 8 приведено определение консистенции пластичных смазок с малой массой образцов пенетрометром с конусом на одну четверть или одну половину шкалы в отличие от конуса, используемого в разделе 7. Этот метод можно использовать для смазок, имеющих пенетрацию 175-385 единиц измерения конусом с полной шкалой, и применяют только в случае, если масса образца не позволяет использовать конус, указанный в разделе 7. Несмотря на то что в 10.2 рассмотрена возможность преобразования полученных значений в пенетрацию конусом с полной шкалой, метод не заменяет пенетрацию конусом с полной шкалой, указанным в разделе 7. Ограничение применения конуса с одной четвертью шкалы обусловлено неудовлетворительной прецизионностью (см. 8.1).

Метод определения консистенции петролатума с пенетрацией до 300 единиц конусом с полной шкалой приведен в разделе 9. Этот метод можно также применять для оценки консистенции сырого парафина.

2 Нормативные ссылки

ASTM D 4057, Standard practice for manual of petroleum and petroleum products (Стандартная практика по ручному отбору проб нефти и нефтепродуктов)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пенетрация конусом (cone penetration): Глубина погружения стандартизованного конуса в испытуемый образец в указанных условиях (нагрузка, время, температура).

3.2 перемешивание (working): Обработка пластичной смазки в смесителе.

3.3 пенетрация неперемешанной смазки (unworked penetration): Пенетрация конусом испытуемого образца, который подвергся только минимальному изменению при переносе из контейнера с образцом в чашу смесителя.

3.4 пенетрация перемешанной смазки (worked penetration): Пенетрация конусом испытуемого образца после перемешивания с использованием определенного числа ходов в смесителе.

3.5 пенетрация продолжительно перемешанной смазки (prolonged worked penetration): Пенетрация конусом испытуемого образца, перемешанного с использованием большего число ходов в смесителе, чем определено по 3.4.

3.6 пенетрация брикетированной смазки (block penetration): Пенетрация конусом, определенная на испытуемом образце, обладающем достаточной твердостью, чтобы сохранять свою форму без контейнера.

4 Сущность методов

Пенетрацию пластичной смазки определяют при температуре 25°С конусом пенетрометра, который свободно падает в течение 5 с.

Пенетрацию неперемешанной смазки определяют на образцах, перенесенных в чашу смесителя с минимальным изменением исходного состояния.

Пенетрацию перемешанной смазки определяют сразу же после перемешивания в стандартном смесителе в результате 60 двойных ходов плунжера.

Пенетрацию продолжительно перемешанной смазки определяют на образцах, перемешанных с использованием более чем 60 двойных ходов плунжера.

Пенетрацию брикетированных смазок определяют на поверхности свежеприготовленного куба, вырезанного из куска смазки стандартным резаком.

Пенетрацию петролатума определяют на предварительно расплавленном и охлажденном образце в установленных условиях и измеряют как для пластичной смазки.

5 Аппаратура

5.1 Пенетрометр, аналогичный приведенному на рисунке 1, позволяющий измерять пенетрацию пластичной смазки конусом в десятых долях миллиметра.

Конус или стол пенетрометра должны регулироваться так, чтобы положение стрелки индикатора на отметке нуль сохранялось при точном размещении острия конуса на поверхности испытуемого образца. При свободном падении конус должен без заметного трения опускаться не менее чем на 62 мм.

Острие конуса не должно ударяться о дно сосуда с образцом. Аппарат снабжают зажимными винтами и ватерпасом для обеспечения строго вертикального положения оси конуса.

5.2.1 Конус с полной шкалой состоит из конической основной части, изготовленной из магния или другого пригодного материала, со съемным наконечником из закаленной стали.

Конструкция конуса может быть изменена для достижения точно установленной массы при условии, что общий контур и распределение массы не изменяются. Наружная поверхность должна быть тщательно отполирована.

Источник