Нижний Тагил 2007
Задание № 7.
Минеральные масла: классификация, характеристики, применяемость в системах смазки
Различают газообразные, жидкие, пластичные и твердые смазочные материалы. Каждый из них используется для определенных условий работы. Наибольшее применение в металлургической промышленности нашли жидкие и пластичные смазочные материалы. Несколько меньшее применение нашли твердые смазочные материалы. Газообразный смазочный материал (или попросту газ) используется в газостатических и газодинамических подшипниках, имеющих высокие частоты вращения.
Масла, получаемые путём переработки нефти называются минеральными.
Наибольшее применение в металлургической промышленности нашли следующие смазочные масла: индустриальные И-20А, И-ЗОА, И-40А, И-50А, цилиндровые 11, 24, 38 и 52, компрессорные К-19, КС-19, К-12, Кп-8, турбинные Тп-22, Тп-30, Т22 и Т30. Иногда применяются индустриальные масла с присадками ИСПи-25, ИСПи-40, ИСПи-65 и ИСПи-110, авиационное масло МС-20 или МС-20С, моторные масла типа М-10В, трансмиссионное масло (нигрол) для промышленного оборудования (ТУ 38— 101 —529—75) и др.
Масло И-20А является дистиллятным, его получают из малосернистых нефтей с применением кислотно-щелочной очистки. Если же данное масло получают из сернистых нефтей, то его подвергают селективной очистке. Его заменителем является масло ИГП-18 (ТУ 38—101—413—73) или МГ-20 (ТУ 38—101-413—73). Аналогичным образом получают масла И-30А, И-40А и И-50А. Заменителем масла И-30А и И-40А является масло марки ИГП-30 (ТУ 38—101—413) или МГ-30 (ТУ 38—101—50-70). Заменителем масла И-50А является масло марки ИГП-40 (ТУ 38—101—413—73). Масла И-20А, И-30А, И-40А и И-50А вырабатываются по ГОСТ 20799—75.
Индустриальные масла И-20А, И-30А, И-40А и И-50А не содержат в своем составе присадок.
Индустриальные масла серии ИГП (ТУ 38—101—413—78) содержат противоизносные, антикоррозионные и противопенные присадки. Масла изготовляют из сернистых нефтей. Они могут быть остаточными, дистиллятными или смесью остаточных с дистиллятными. Масла подвергают глубокой селективной очистке. Важными эксплуатационными свойствами масел серии ИГП являются вязкость, индекс вязкости, стабильность против окисления. Важнейшими физико-химическими свойствами индустриальных масел общего назначения (И20А, И-30А, И-40А и И-50А) являются вязкость, индекс вязкости, кислотное число, температура вспышки в открытом тигле, температура застывания, зольность, содержание серы, стабильность против окисления. Содержание в маслах воды, механических примесей и ВРКЩ (водорастворимых кислот и щелочей) не допускается.
Для смазывания зубчатых, червячных и винтовых передач промышленного оборудования применяют также индустриальные масла с присадками ИСПи-25, ИСПи-40, ИСПи-65 и ИСПи-ПО (ТУ 38—101—293—72). Присадки, которые вводятся в масла, улучшают противоизносные, противозадирные, антиокислительные и антикоррозионные свойства масел. Эти масла представляют собой дистиллятное масло и смесь дистиллятного с остаточным из сернистых нефтей селективной очистки и отечественной антикоррозионной присадкой и импортной Англамол-81. Заменителем масла ИСПи-25 является масло ИГСП-18 (ТУ 38—101—238—74) или ИСПи-40. Заменителем масла ИСПи-40 служит масло марки ИРп-40 (ТУ 38—101—666—76). масла ИС-Пи-65 —масло марки ИРп-75 (ТУ 38—101—286—75), а масла ИСПи-110 —масло марки ИПп-150 (ТУ 38—451—75).
Цилиндровые масла 11 и 24 вырабатываются по ГОСТ 38— 0185—75, а масла 38 (тяжелое) и 52 (вапор) по ГОСТ 6311—76. Масла 11, 24 и 38 являются дистиллятными, а масло 52 — остаточным. Масло 11 подвергается контактно-щелочной очистке, а 24 — только щелочной очистке. Масло 38 получают при перегонке со щелочью масляного гудрона балаханской масляной нефти. Масло 52 получают из продуктов прямой перегонки смеси эмбенских нефтей путем сернокислотной и селективной очисток. Допускается изготовление данного масла из казахстанских нефтей.
Масло 11 можно заменить маслом цилиндровым 24 или маслами ИГП-72 ИГП-91 (ТУ 38—101—413—73), масло 24— трансмиссионным маслом (нигролом) для промышленного оборудования (TУ 38—101—529—75) или маслами марок ИГП-152 пли ИГП-182(ТУ 38—101— 413—73). Масла38 и 52 взаимозаменяемые.
Основными физико-химическими свойствами цилиндровых масел являются вязкость, кислотное число (для масел 11 и 24 соответственно 0,3 и 0,15 мг КОН/г), зольность, температура вспышки в открытом тигле, температура застывания, коксуемосгь. Массовая доля воды в масле 11—отсутствие, в масле 24 — следы, в маслах 38 и 52 — по 0,05% (не более). Механические примеси — в масле 38 отсутствие, в масле 24 — 0.05% (не более) в маслах 11 и 52 — не более 0.007%. Содержание ВРКЩ - отсутствие во всех маслах. Коррозия стальных пластинок—для масел 11 и 24 — выдерживает, для масел 38 и 52 — не нормируется, но определение обязательное.
Компрессорные масла K-19 и К-12 изготовляют по ГОСТ 1861-73, КС-19 – пo ГОСТ 9243-75, а Кп-8 — по ТУ 38—101-543—78. Масла К-19 и К-12 получают из малосернистых беспарафинистых нефтей с применением кислотно-контактной очистки, причем масло К-19 не содержит, а масло К-12 содержит присадку, в качестве которой используется депрессатор (депрессорная присадка). Масло KC-19 вырабатывают из парафинистых нефтей селективной очистки, а масло Кп-8 является днстиллятным селективной очистки с добавлением антиокислительной и антикоррозионной присадок. Масло готовится из смеси малосернистых парафинистых нефтей.
Основными физико-химическими свойствами компрессорных масел являются вязкость, индекс вязкости (только для масел KC-19 и Кп-8), кислотное число (без присадки) для масел К-19, КС-19 и К-12, с присадкой—для масла Кп-8, зольность, коксуемость (без присадок) для масел К-19, КС-19 и К-12, с присадками— для масла Кп-8, стабильность против окисления (для масла КС-19 не предусмотрена), кислотное число (только для масел КС-19 и К-12), механические примеси (по 0,007% только для масел К-19 и К-12), содержание серы, температура вспышки в открытом тигле, температура застывания, коррозия на пластинках из свинца марки С1 или С2 (для масла Кп-8 не и смотрена). В маслах не допускается содержание ВПКЩ и воды. Турбинные масла Тп-22 и Тп-30 вырабатывают по ГОСТ 9972 —74, а масла Т22 и Т30 по ГОСТ 32—74. Масло Тп-22 вырабатывают из парафинистых малосернистых нефтей с присадками. В качестве присадок добавляют (в состав масла) антиокислительную, антикоррозионную и деэмульгатор. Противопенную присадку ПМС-200А добавляют по требованию потребителя. Масло Тп-30 готовят из парафинистых сернистых нефтей. Масло содержит антиокислительную, антикоррозионную, противоизносную и по согласованию с потребителем противопенную присадку, а также деэмульгатор. Масла Т22 и Т30 получают из малосернистых беспарафинистых нефтей путем кислотно-контактной очистки (без добавления присадок). Основными физико-химическими свойствами турбинных масел являются: вязкость, индекс вязкости, кислотное число, стабильность против окисления, зольность, число деэмульсации, содержание фенола, температура вспышки в открытом тигле, температура застывания.
Кроме того, для масла Тп-30 допускается не более 0,01% механических примесей, а в маслах Тп-22 и Тп-30 -соответственно не более 0,3 я 0,03% серы. Вода, фенол и BPКЩ в составе масел не допускаетется.
Авиационное масло МС-20 является маслом селективной очистки. Сырьем для его производства служат грозненские, смеси волгоградских и смеси некоторых казахстанских нефтей. Масло МC-20C представляет собой масло фенольной очистки из восточных сернистых нефтей Основными физико-химическими свойствами масел МС-20 и МC-20C являются вязкость, коксуемость, кислотное число, зольность, температура вспышки в закрытом и открытом тигле, разность температур вспышки в открытом и закрытом тиглях, коррозия на пластинках из свинца марки С1 или С2 плотность при температуре 20° С, термоокислительная стабильность при температуре 250° С. Кроме того, для масла МС-20 предусмотрено отношение кинематических вязкостей υ50/υ100, для масла МС-20С — предусмотрен индекс вязкости и содержание серы. В составе масел исключается содержание воды, механических примесей, ВРКЩ и селективных растворителей.
Трансмиссионное масло (нигрол) для промышленного оборудования вырабатывают по ТУ 38—101—529—75. Оно представляет собой неочищенный остаток от прямой перегонки малопарафинистых нефтей. Содержит большое количество смол, асфальтенов и других продуктов окисления. Основными физико-химическими свойствами масла являются вязкость, температура остывания, температура вспышки в открытом тигле, механические примеси.
Задание 8.
Применяемость смазочных материалов в основных узлах, червячных передачах, металлургических машинах и узлах
Смазка зубчатых передач.
Цилиндрические передачи. Для осуществления жидкостной смазки зубчатых зацеплений используют методы смазывания: погружением и циркуляционное. Смазывание погружением — это смазывание, при котором поверхность трения полностью или частично, постоянно или периодически погружена в ванну с жидким смазочным материалом. Циркуляционное смазывание— смазывание, при котором смазочный материал после прохождения по поверхностям трения вновь подводится к ним механическим способом. Первый способ получил наибольшее распространение для всех видов передач. Ограничениями для применения смазывания погружением являются: центробежный эффект, вызываемый разбрызгиванием масла, который настолько велик, что смазочное масло в недостаточном количестве попадает на зацепление; сильное перемешивание масла при высоких скоростях в зацеплении, что вызывает дополнительный нагрев смазочного материала и преждевременный выход его из строя. В связи с этим применение смазывания погружением зависит от окружных скоростей в зубчатой передаче и размеров самих колес. В частности, при диаметре зубчатого колеса менее 2 м можно допустить смазывание погружением при скорости до 12 м с, а при диаметре более 2 м — при окружной скорости до Юме, При этом глубина погружения колеса в масло не должна превышать трех высот зуба или быть не менее одной его высоты.