Алекcандр СИТНОВ
Смазка метoдoм «маcлo-вoздух» в прoмышленнocти увеличивает cрoк cлужбы пoдшипникoв в разы. К тoму же oна являетcя экoлoгичеcки чиcтoй, безoпаcнoй и веcьма экoнoмичнoй – cнижает раcхoд cмазывающих материалов на порядок.
Специалиcты, обcлуживающие машиноcтроительные производcтва, cтанки и технологичеcкое оборудование, знают, наcколько важно своевременно и качественно смазывать различные механизмы, совершающие вращательные, возвратно-поступательные или иные кинематические движения. Связано это с тем, что механические системы состоят из статических и динамических деталей, которые постоянно воздействуют друг на друга трением, что приводит к их износу или даже заклиниванию. Для нивелирования этих последствий используют техническую смазку.
С ее применением поверхности оказываются полностью изолированными друг от друга смазочным материалом, который можно условно рассматривать как многослойный. Для наглядности и упрощения разделяющую смазку легко представить как трехслойную: два граничных слоя (напрямую соприкасаются с трущимися деталями) и средний. Если расстояние между ними больше 0,5 мкм, то слои обретают свойства независимого друг от друга движения, ограниченного очень незначительным внутренним трением (вязкостью).
Этот смазывающий эффект был известно давно. Первые упоминания об осознанном использовании смазки относятся к Древнему Египту, где смазывали колеса боевых колесниц, но только в конце ХIХ в. смазка стала обретать научные очертания. С этого времени совершенствовались не только смазывающие материалы, но и методы и способы смазывания.
Наносить микродозами
В современном техническом мире, идущему по инновационному пути, наряду с классической смазкой – пластичной, все чаще и
успешнее применяют системы «масло-воздух». В них масло от смазочной станции и воздух со скоростью 10-15 м/сек от индивидуального компрессора подаются к масловоздушным питателям (МВП). И уже далее по отдельному, вторичному трубопроводу масляная пленка, образовавшаяся в МВП, нагнетается воздушным напором непосредственно к точкам смазки. Конструктивно количество вторичных трубопроводов может быть любым – это зависит только от особенностей механизма.
Подаваемый из питателя тончайший масляный слой, который наносится на смазываемые детали, специалисты называют эластогидродинамической пленкой. Различают способы ее впрыскивания. Например, через дюзы, представляющие собой специальные форсунки, образующие т.н. «масляной туман». При другом способе масло микродозами наносится без воздуха, который предварительно выводится через специальный дренаж. Как ни покажется кому-то странным, именно такая смазка и называется «масло-воздух». Здесь надо учитывать тот факт, что отводимый воздух выполняет дополнительные функции – охлаждающую и очищающую, что важно при больших оборотах, например, в подшипниках.
Как можно судить по приведенной здесь же таблице, смазка методом «масло-воздух» представляется самой эффективной по сравнению с другими способами, т.к. увеличивает срок службы подшипников в разы. К тому же она является экологически чистой, безопасной для персонала и весьма экономичной – снижает расход смазывающих материалов на порядок.
Его точную дозировку смазывающими микродозами (0,01 см3/мин), в т.ч. высоковязких жидких масел классов ISO VG 120-680 и выше, впрыскиваемых в подшипники прокатных станов, по достоинству оценили металлурги. Явно улучшилось качество проката за счет отсутствия загрязнения, сократилось количество проверок узлов и ремонтов, а главное – снизилась себестоимость продукции.
Оборудование
Главными структурными элементами любой системы «масло-воздух» являются смазочные станции, питатели и делители потока. Назначение смазочных станций заключается в непрерывно-периодической подаче смазывающего материала масловоздушным питателям, контроль и управление системой в целом. Они включают в себя основной и дублирующий пневматический маслонасос, блок контроля и управления. Для нормальной работы пневматики в смазочные станции подается очищенный воздух под давлением 0,25-0,63 МПа. Примером типичных станций можно назвать модели 2СП-2П и 5СП5-2П производства НПО «Горметаллургсервис».
Рассмотрим делители потока. Безусловно, доставка доз смазывающего вещества от одного питателя к разным точкам смазки потребовала от разработчиков создания простого и надежного распределительного устройства – делителя (ДП) масловоздушного потока. Реализуемые на пневматическом принципе ДП не имеют подвижных деталей и оттого стопроцентно надежны. В зависимости от количества точек смазки и объема подаваемого смазывающего вещества ДП бывают многоканальные на выходе с разными сечениями входных и выходных трубопроводов.
Точечная доставка смазывающего вещества в дозируемых количествах, способность работать в особо загрязненных условиях и при запредельных физических и температурных нагрузках сделали метод «масло-воздух» поистине универсальным. Он подходит для любого промышленного производства, в т.ч. пожаро- и взрывоопасного.
О материале
Постоянно совершенствуется и сам смазочный материал. Трение и изнашивание могут быть уменьшены путем использования либо химически эффективных добавок, которые увеличивают способность смазки выдерживать большую нагрузку и делают поверхность метала более гладкой, либо твердых смазок с тонкими плоскими частицами, которые, осаждаясь на поверхности, делают ее более ровной.
В современных смазках с высокими эксплуатационными характеристиками сочетаются оба метода. Конкретный подбор добавок и твердых смазок учитывает требования потребителя, желающего создать двойной, усиленный эффект, ведущий к минимальному трению и изнашиванию, а также к росту эксплуатационных характеристик и увеличению времени между заменой смазки. Все это приводит к экономии средств и сохранению ценности дорогостоящих машин.
Смазки с высокими эксплуатационными характеристиками находят свое особое применение в условиях, когда давление, температура, нагрузки выходят за пределы условий эксплуатации обычных смазок. Развитие техники во всех областях означает увеличение ее производительности и, следовательно, увеличение нагрузок. При этом возрастает важность специальных смазок для обеспечения высокой производительности и сохранности дорогостоящего оборудования.
А выбрать есть из чего. Чтобы оценить масштабы такого выбора, достаточно в пример привести хотя бы спектр смазочных материалов, которые вывела недавно на российский рынок компания OKS (Германия). Это – смазки, смазочные масла, смазочные пасты, сухие смазки, материалы для монтажа, для защиты от коррозии. Ассортимент включает токопроводящие, высокотемпературные, молибденовые, а также специальные продукты, ориентированные на применение в пищевой промышленности.
Сравнительные характеристики различных способов смазки
| параметры и требования | пластичная смазка | масляный туман | «масло-воздух» |
| расход смазочного материала (по данным фирм SKF, FAG, REBS) | Q = 0,003хВхD см3/ч (В – ширина подшипника, D – наружный диаметр) | Q = 0,0005хВхD см3/ч (нет точной дозировки) | Q = 0,00005хВхD см3/ч (абсолютно точная дозировка)
|
| вязкость масел | — | max 2,8х10-4 м2/сек
| до 6,8х10-4 м2/сек и выше
|
| герметизация | есть проблемы | низкая (невысокое избыточное давление воздуха) | высокая |
| обслуживание
| необходимость выпаривания и промывки;
плохой контроль подшипников | не требуется;
удобный контроль | не требуется;
удобный контроль |
| срок службы подшипников | нет увеличения срока | нет увеличения срока | увеличение срока в два-пять раз |
| риск | опасность возникновения пожара | опасность возникновения пожара | никакого риска |
| экология | загрязнение окружающей среды | загрязнение окружающей среды; наносит вред здоровью персонала | экологически чистая |
| возможности контроля | нет системы раннего предупреждения | нет системы раннего предупреждения | полный контроль над всеми параметрами системы |
| возможности применения
| |||
| скорость (параметр быстроходности подшипников) | невысокая: 600 м/мин | высокая: более
1 000 м/мин | высокая: до 1 800 м/мин |
| область больших нагрузок | применение возможно | применение невозможно | применение возможно (особенно при использовании высоковязких масел) |
| высокая температура | возможно коксование и повышение температуры
из-за пережирования | применение невозможно | применение возможно (отсутствие коксования) |
