Состав масел и механизм смазочного действия. Роль функциональных присадок к смазочным маслам
В производстве масел различают масла базовые и товарные.  


Базовые масла по ГОСТ 18283-72 являются основой для получения товарных масел путем введения в них присадок различного назначения.  


Как правило, базовые масла представляют собой продукты различного происхождения: дистиллятные или остаточные минеральные масла, фракции нефтей асфальтового основания, высокополимерные соединения, синтетические и растительные масла.  


Так,  например, моторное масло М-6 (nt = 100 °С = 11 мм2/с) содержит 50% дистиллятного и 50% остаточного компонента. Соотношение между обоими компонентами определяет вязкость и индекс вязкости. В последние годы с учетом того, что смазки на нефтяной и синтетической основе и сами технологии их производства экологически опасны, проявляется большой интерес к экологически чистым маслам растительного происхождения (рапсовое, соевое, кокосовое, подсолнечное и др.).  


Для обеспечения служебных свойств смазочных масел разного назначения в базовые масла вводят присадки. Присадки бывают маслорастворимые органического происхождения и тонкоизмельченные твердые порошки органического и неорганического происхождения (наполнители), образующие гелеобразные структуры. Присадки снижают износ, силу трения, предотвращают схватывание, заедание, определяют ряд других служебных показателей.  


В качестве антифрикционных и противоизносных присадок широко используются поверхностно активные вещества в виде жирных кислот и их солей — мыл. На рис. 3.5, а, б показана схема взаимодействия молекулы ПАВ с металлом (Ме).  


В парафине СН3х(СН2)15СН3 метильная группа СН3 заменяется на кар-         боксильную СООН. Парафин превращается в стеариновую кислоту СН3(СН2)15СООН. В дальнейшем кислота, вступая в реакцию с щелочными металлами Na, Ca, K, Li, может образовывать соли и мыла. Если вместо карбоксильной группы присоединится гидроксильная — ОН, то образуется спирт жирного (парафинового) ряда. Жирные кислоты, их соли, спирты являются поверхностно-активными веществами. Активные группы интенсивно притягиваются активными центрами на поверхности металла. При этом боковые группы соседних молекул также взаимодействуют друг с другом. На поверхности твердого тела образуется молекулярный «ворс» (рис. 3.5,в,г). Мономолекулярный слой смазки служит как бы продолжением твердого тела, обладает прочностью и упругостью. К нему примыкают следующие слои молекул, ориентирующихся перпендикулярно к поверхности твердого тела. Однако по мере удаления от границы влияние твердой поверхности постепенно исчезает, твердообразные свойства смазки снижаются. Через несколько слоев молекулы вследствие теплового движения дезориентируются. Если смазки достаточно лишь для образования монослоя, то картину контакта можно изобразить в виде, представленном на рис. 3.6. В точках контакта из-за высоких давлений монослои продавливаются и образуются площадки металлического контакта DArм.
Вокруг них возникают зоны контакта с наличием смазочных слоев (DArс).  


Наличие металлического контакта делает режим граничной смазки неустойчивым и ненадежным. Если не происходит переход к гидродинамическому режиму, то следует ожидать неприятных последствий: схватывания и заедания. Поэтому режим граничной смазки, который наблюдается во время пуска и остановки механизмов, должен быть непродолжительным.  


Для смягчения режима трения в условиях граничной смазки, защиты поверхности детали от разрушения при прорыве молекулярного «ворса», а также в целях расширения диапазона     
нагрузок, температур и скоростей скольжения присадки содержат такие реагенты, как сера, хлор, фосфор, азот. Присадки, например Хлореф — 40, представляют собой химически активные соединения, вступающие в реакции с металлом детали. В результате на поверхности возникает пленка из соединений активных элементов с металлом, представляющая собой прочно связанную с основой защитную мягкую прослойку. Однако необходимо учитывать опасность передозировки присадки и вовлечения в химическую реакцию глубинных слоев детали, сопровождающегося разрушением поверхностей сопряжения.  


Для повышения вязкости смазки служат растворимые в маслах полимеры: полиизобутилен, полиметаккрилат и др.  


Особо ценными свойствами обладают присадки многофункцианального действия, предотвращающие схватывание и заедание, снижающие трение и износ, например дитиофосфат цинка.  



Средняя оценка: 4
Голосов: 4