Пластичные смазки

Как только человечество создало первые механизмы, возникла необходимость в смазке трущихся деталей. Оси повозок, мельницы, оружие, механика крепостей – все требовало смазывания, иначе скрипело и заклинивало. Еще в Древнем Риме колесницы смазывали смесью оливкового масла с известью. В Европе в Средние века применяли бараний жир и свиное сало. В северных странах и на Руси был в почете деготь – продукт термической перегонки березовой коры.

В XIX в. создаются первые смазки на основе нефтяных масел. Тогда же появляется слово «тавот» – им обозначали новый продукт.

Пластичные смазки применяются там, где использовать масло невозможно по причине его вытекания из узла и неспособности удерживаться на деталях. Смазка же сочетает в себе свойства жидкости и твердого тела. Она липкая, не вытекает и не сползает с поверхности. Как ни странно, но и на морозе, и на жаре смазка ведет себя лучше масла, густеет она не так стремительно и не так быстро становится слишком жидкой.

 Надо сказать, что на современной технике, прежде всего автомобилях и тракторах, число точек смазки, предназначенных для самостоятельного обслуживания, усилиями конструкторов сокращено до минимума. И это правильно, машина ведь создана, чтобы на ней ездить, а не для того, чтобы ее без конца регулировать и смазывать! Именно высокие эксплуатационные свойства современных смазок позволяют применять закрытые подшипники качения, и даже силовые редукторы, заполненные смазкой на заводе и рассчитанные на работу без ее замены и пополнения на весь срок службы. Но все равно, без знания свойств смазок потребителю никак не обойтись, тем более при любом ремонте техники.

Пластичная смазка состоит из масла, различных присадок, наполнителей и загустителя, то есть вязкого вещества, подобно губке удерживающего в себе молекулы масла. В качестве загустителя чаще всего используются мыла, так называются металлические соли жирных кислот – мягкие массы.

 По названию металла, образовавшего соль, именуется и смазка: литиевая, натриевая, кальциевая, калиевая, бариевая, алюминиевая. Мыло определяет, прежде всего, водостойкость и термостойкость смазки. Литиевые, кальциевые и бариевые смазки – водостойкие, а натриевые не очень любят воду, но зато выдерживают более высокую температуру, не становясь жидкими и не вытекая из узлов.

Загустителями современных смазок часто служат и различные вязкие полимеры. Масло в составе смазки может быть минеральным, то есть полученным напрямую из нефти, или синтетическим (силиконовым, например). Применяются и смеси масел. Сегодня технология позволяет производить синтетические масла из метана или попутных нефтяных газов.

Смазки делятся на универсальные и специальные. Универсальные смазки, как следует из названия, пригодны для применения везде, где от них не требуется каких-то особых качеств. Специальные смазки применяются там, где приходится работать при высокой или очень низкой температуре, в агрессивных средах, в вакууме, при повышенных нагрузках и скоростях скольжения трущихся деталей, в течение особо долгого времени без замены. Существуют специальные смазки, проводящие электрический ток, не боящиеся морской воды и радиации, безвредные при случайном попадании в пищу, уплотняющие соединения, нерастворимые в топливе или предназначенные только для защиты металла от коррозии. Особые свойства обеспечиваются составом смазок.

 Так, высокотемпературные смазки, допускающие нагрев свыше 150 °С, содержат только синтетические масла. Силиконовое масло (оно же кремнийорганическая жидкость) применяется в смазках, которые должны быть нейтральны к обычной, немаслостойкой резине, пластмассам, краске, кожаным изделиям. Смазки для тяжелых нагрузок обязательно содержат наполнители: дисульфид молибдена (MoS₂), графит, тонкодисперсные порошки из мягких металлов (цинк, медь, свинец), фторопласт (тефлон), бентонитовую глину, тальк, различные вязкие жидкие полимеры.

Надо сказать, что современные универсальные смазки по своим свойствам не уступают многим специальным и вполне могут применяться вместо них. Ассортимент отечественных и зарубежных смазок очень широк. При этом, в отличие от моторных и трансмиссионных масел, никаких единых стандартов и «формул» для смазок не придумано. Слишком разнообразен их химический состав.

Перечислим основные марки универсальных смазок российского производства, их свойства и область применения:

Литол-24. Основная и самая распространенная в отечественной практике универсальная смазка. Состоит из индустриального минерального масла, загущенного литиевым мылом. Темно-желтая или вишневого цвета мазь, очень водостойкая, выдерживает температуру до 120 °С, может долго работать без замены. Применяется в подшипниках колес и всех прочих узлах трения, кроме шарниров равных угловых скоростей.

Лита, Фиол-1, Фиол-2, Фиол-2У, Униол, Северол, Зимол.  Все эти смазки подобны по составу, свойствам и области применения Литолу-24. Северол и Зимол, соответственно названию, более морозостойки, то есть не так сильно густеют на морозе. Смазка Фиол-2У содержит дисульфид молибдена, она черного цвета и применяется в карданных шарнирах.

ШРУС-4. Смазка, специально предназначенная для шариковых шарниров равных угловых скоростей (ШРУС), где велики удельные нагрузки со скольжением и есть вероятность задира* поверхностей. Состоит из литиевого мыла с минеральным маслом, высокие противозадирные свойства обеспечивает дисульфид молибдена, которого в смазке много – 10 % по массе. Он же придает смазке радикально черный цвет. Имеет большое число зарубежных аналогов, также предназначенных, прежде всего, для ШРУС. Термостойкость – до 120 °С. Может применяться в подшипниках, для смазки ходовой резьбы, шлицев сцепления, червячных, цепных и зубчатых передач, винтов домкратов.

ШРБ-4. Бариевая смазка, созданная для шаровых шарниров подвески и шарниров рулевых тяг, работающих в окружении воды, грязи и дорожных реагентов. Вязкая, очень липкая, волокнистая масса желтого цвета, при разлипании тянется между пальцев длинными нитями. Исключительно водостойка, «терпит» нагрев до 130 °С, хорошо удерживается на деталях, защищает от коррозии, инертна к резине. Правда, у современных автомобилей все шарниры, и подвески, и рулевого привода, как правило, неразборные и смазывать их не надо. Остаются: подшипники, колесные болты, оси педалей, выводы аккумуляторной батареи, детали привода стояночного тормоза.

№ 158 («номер 158»). Литиево-калиевая смазка на основе вязкого авиационного масла МС-20. Закладывается в игольчатые подшипники карданных шарниров на заводе на весь срок их службы. Мягкая мазь, содержит сосновую канифоль и эффективную антиокислительную присадку – фталоцианин меди, благодаря которой имеет ярко-синий цвет и ядовита. Будьте осторожны! Применять «сто пятьдесят восьмую» лучше в герметично закрытых узлах трения: подшипниках электромоторов, редукторах стеклоочистителей, разумеется, в тех же карданных шарнирах. Рабочая температура – до 100 °С.

ПФМС-4С – полиметилфенилсилоксановая жидкость, загущенная коллоидным графитом. Черная плотная паста, повышенные противозадирные свойства, высокая термическая стабильность. Работоспособна, от -30 до +300 °С, кратковременно до  +400 °С. Применяется в горячих авиационных узлах трения, тихоходных подшипниках качения, винтовых передачах.

Графитная смазка УСсА. Состоит из солидола – кальциевого мыла с минеральным маслом и молотого графита. Блестящая, черная, рыхлая масса. Предназначена для грубых механизмов, работающих на открытом воздухе: листов рессор, цепных передач, винтов домкратов, лебедок, колесных болтов, сцепных устройств прицепов, замков. Недорога, водостойка, долго сохраняется на деталях, обеспечивает некоторую электропроводность. Не годится для подшипников качения, горячих узлов и точных механизмов, поскольку частицы графита в ней довольно крупные, и подшипнику придется их перемалывать, а солидол-основа плавится и распадается уже при 70 °С.

МС-1000, МС-Вымпел.  Металлоплакирующие литиевые смазки. По виду – темно-серая плотная паста с металлическим блеском. Содержат дисульфид молибдена, микропорошки цинка и других металлов, благодаря чему обладают высокими антизадирными и противоизносными свойствами. Создают металлоплакирующий эффект, то есть образование на трущихся поверхностях тонкой металлической (цинковой или иной) пленки, выглаживающей микронеровности и обеспечивающей низкие потери на трение с минимальным износом. Долго работают без замены, очень водостойки. Выдерживают температуру до 150 °С. Подходят для всех узлов, особенно с высокими нагрузками, в том числе ШРУС и для червячных передач.

*Задиром называется вырывание силой трения частиц материала трущихся деталей, приводящее к их разрушению.

ЦИАТИМ-201. Авиационная (уже давно не существующий Центральный институт авиационных топлив и масел) литиевая смазка на основе вазелинового приборного масла на литиевом мыле. Создана, прежде всего, для работы в авиационных узлах при очень низкой температуре за бортом. Но давно и широко применяется в промышленности и на наземном транспорте. Желтая, мягкая мазь. Водостойкая, температурный диапазон от – 60 до +90 °С. Неприменима для высоконагруженных узлов, подшипников колес, резьб и т. п. Подходит для троса стояночного тормоза и сцепления, гибкого валика спидометра, механизмов различных приборов, выводов аккумулятора.

ЦИАТИМ-203. Литиевая смазка с добавлением в минеральное масло китового жира – эффективной противозадирной присадки. Область применения: зубчатые, червячные передачи, опоры скольжения и качения, различные силовые приводы, винтовые пары, механизмы, эксплуатируемые на открытом воздухе.

ЦИАТИМ-208. Смесь минеральных масел, загущенная кислотами окисленного петролатума и кальциевыми мылами нафтеновых кислот. Применяется для шестеренчатых редукторов гусеничной техники, работающих в тяжелых условиях. Обладает хорошей адгезией к металлам, в герметичных узлах сохраняет свойства в течение длительного времени при температуре от -30 до 100 °С.

Смазки типа ЯНЗ-2 и 1-13, как и различные кальциевые легкоплавкие смазки-солидолы, считаются устаревшими, упоминание о них можно встретить в инструкциях к старым машинам, но в напряженных узлах трения современной техники применять их не рекомендуется. Все они могут быть заменены более совершенными Литолом, Фиолами, МС-1000.

Рекомендации по применению универсальных смазок

Смазки выпускаются в бочках, банках, тюбиках и специальных круглых картонных тубах, рассчитанных на шприц-нагнетатель. Иногда такой нагнетатель-баллончик продается уже заполненный смазкой.

Срок хранения смазок составляет около пяти–семи лет, в том числе в нераспечатанной емкости. Это не означает, что ровно по окончании срока смазку следует выбросить, все-таки смазка – это не ветчина! Просто свойства постепенно ухудшаются, и закладывать ее после истечения этого срока, скажем, в особо ответственные узлы, нецелесообразно

Признаком старения смазки можно считать ее расслоение на масло и загуститель (синерезис), а также появление трещин на поверхности смазки в банке, похожих на трещины на дне пересохшего озера.

Разные смазки не следует смешивать, особенно если они приготовлены на разной мыловой основе.

При обслуживании узлов трения необходимо обеспечить, насколько это возможно, чистоту и исключить попадание грязи в узел и в банку со смазкой. В частности, накладывать смазку в узел следует специальной чистой лопаточкой или отверткой, но не той, которой только что отворачивали грязные винты. И уж никак не пальцем руки, измазанной грязью при разборке узла. Вообще, руками смазок лучше не касаться, любой контакт с нефтепродуктами не полезен для кожи.

При смазке подшипников качения не следует заполнять их полностью. При работе избыток смазки все равно будет выдавлен, а потом, когда остановленный механизм остынет, смазка всосется обратно, но уже с прилипшей пылью. Считается правильным заполнение подшипника смазкой на 2/3 объема, а скоростных опор качения – на половину или даже на треть.

В идеальном варианте при замене смазки ремонтируемый агрегат должен быть промыт в керосине, бензине или дизельном топливе. Но существуют узлы типа водяных насосов или шарниров и опор карданных валов, где смазка производится шприцеванием без разборки. В этом случае следует нагнетать смазку до ее (свежей!) появления из-под уплотнительных манжет.

Сегодня в продаже есть и пластичные смазки в аэрозольных баллонах, в том числе содержащие тот же графит, дисульфид молибдена, медную пудру. Пользоваться ими очень просто: жидкая смазка вылетает из баллона под давлением, быстро проникая в самые узкие места между деталями. Через некоторое время растворитель из смазки испаряется, и она становится по-настоящему пластичной. Удобно, поскольку не надо разбирать соединение. Так можно смазывать рессоры, шарниры, петли, цепи, тросы, механизмы замков.

Специальные смазки и препараты

Жидкие аэрозольные смазки. Вообще-то, их правильнее было бы назвать маслами, именно из-за того, что они жидкие. Сегодня даже люди, совсем далекие от автомобильной жизни и техники, хорошо знают, что такое WD-40. Подобные смазки в аэрозольных баллонах годятся буквально на все случаи жизни. В их составе содержится высококачественное масло с присадками и растворитель. Эти препараты не только смазывают, они растворяют и смывают ржавчину, нагар, битум, старую смазку и прочие загрязнения, защищают от влаги и коррозии и даже смягчают и сберегают натуральные кожаные изделия.

Силиконовая смазка. Белая масса, приготовленная на силиконовом (кремнийорганическом) масле. Главное преимущество – смазка не вызывает растворения или разбухания обычной, немаслостойкой резины, инертна к пластмассам и прочим синтетическим материалам, менее вредна для кожи рук, чем препараты из минеральных масел.

Технический вазелин. Мягкая полупрозрачная мазь, белая или с желтоватым оттенком. Очень легкоплавкая (+45 °С), поэтому применяется только как консервационная, в частности, для защиты выводов аккумуляторной батареи, да и там, в общем-то, может быть заменена любой «настоящей» смазкой. Зато – она самая дешевая и не токсична.

Медная смазка. Смесь синтетического или минерального масла с тонкой медной пудрой в виде микроскопических чешуек. Цвет – соответствующий: яркая, розово-золотистая медь. Применяется для резьб, втулок и прочих соединений, работающих при высоких температурах и давлениях, небольших перемещениях и там, где вероятна коррозия. Особенно полезна, когда обе трущиеся детали – стальные. Частицы меди при трении деталей втираются в их поверхности, выглаживая их, увеличивая площадь контакта и уменьшая трение. Смазка обеспечивает защиту от пригорания, «прихватов», окисления, задиров, увеличивает токо- и теплопроводность. Медная смазка может быть использована для крепежных и шлицевых соединений, стыков системы выпуска, резьбы свечей, колесных болтов, тросов, рессор, клемм аккумулятора, деталей подвески и тормозов при сборке.

Трансол-100/200. антифрикционная полужидкая редукторная смазка. Нефтяное масло, загущенное гидроксистеаратом лития. Содержит антикоррозионную, антиокислительную, вязкостную и противозадирную присадки. Область применения: цилиндрические и планетарные редукторы гусеничных и колесных машин и мотор-редукторы, температура от – 30 до +120 °С.

ЖРО. Смазка для роликовых подшипников букс железнодорожного состава. Маловязкое нефтяное масло, загущенное литиевым мылом стеариновой и олеиновой кислот с касторовым маслом. Обладает высокой водостойкостью и противозадирными свойствами. Обеспечивает до 400 000 км пробега без замены. Работоспособна при температуре от -40 до +120 °С.

Пушечная смазка ПВК, иногда называемая «пушечным салом». Коричневая или темно-желтая вязкая мазь, предназначенная для долговременного противостояния коррозии при хранении. Применяется для защиты армейской техники, стоящей под открытым небом, откуда и появилось это грозное название. Содержит петролатум (похожее на вязкое повидло вещество) и ингибиторы коррозии. Иногда использовалась автовладельцами для защиты внутренних полостей кузова. Для смазки узлов трения смазка ПВК непригодна!

Арматол-238. Предназначена для герметизации запорных механизмов устьевого нефтепромыслового оборудования. Состоит из смеси синтетического и касторового масел с графитом и силикагелем. Частично растворяется в бензине. Малорастворима в газообразных углеводородах. Диапазон температур от -50 до +120 °С.

Р-2. Резьбовая мягкая алюминиевая смазка, в которую введены в большой концентрации антифрикционные и герметизирующие добавки – тонкодисперсные порошки цинка, свинца и меди. Это способствует уменьшению трения при свинчивании насосно-компрессорных труб нефтяных и газовых скважин: свинец работает при малых нагрузках, цинк – при средних, медь – при высоких. Благодаря хорошей морозостойкости легко наносится зимой. Но при нагреве перед употреблением желательно не допускать расплавления смазки, так как это может вызвать необратимое выпадение тяжелых добавок. Смазка имеет высокую водостойкость, предотвращает повреждение резьб при многократном подъеме и демонтаже труб, обеспечивает герметичность в стыках при давлении 70 МПа. Сохраняет эксплуатационные свойства в течение всего срока службы скважины (20–30 лет) и работоспособна при температурах от -30 до +50 °С.

Р-402. Резьбовая литиево-алюминиевая смазка. Добавки аналогичны используемым в смазке Р-2, и особенности ее применения те же. Однако существенно превосходит смазку Р-2, поскольку ее можно употреблять при высоких температурах и в зимнее время для смазывания резьб обсадных труб глубоких газоконденсатных скважин с температурой забоя до 200 °С и насосно-компрессорных труб. В связи с высокой стоимостью смазки ее целесообразно применять только в арктических районах и при разработке месторождений, где температура в забое скважины выше 100 °С. В остальных случаях выгоднее использовать Р-2.

Пион. Смазка для резьбовых соединений труб буровых установок. В состав на углеродной основе входит графит, смесь металлических порошков, ингибиторы коррозии. Смазка не содержит свинца и цинка, что делает ее экологически чистым продуктом.

Смазка для газовых кранов ТУ 0254-07-53839702-2006. Уплотнительная смазка для арматуры газовых магистралей и распределительных станций при давлении до 5 МПа. Состав: касторовое масло, загущенное гидратированным кальциевым мылом кислот касторового масла. Нерастворима в нефтепродуктах. Работает при температуре от 0 до +50 °С.

39у. Канатная смазка, предназначенная для стальных тросов промышленного оборудования. Плотная, липкая мазь черного цвета. Работоспособна в достаточно широком интервале температур, в т.ч. для применения в тропиках. Однако при температурах ниже -25 °С может не обеспечивать нормальную эксплуатацию канатов. Зато хорошая водостойкость и высокая адгезия к металлу придают смазке отличные консервационные свойства.

Разумеется, у этих смазок не счесть аналогов иностранного производства. При их выборе обращайте внимание на указанную на упаковке область применения или, если таких данных нет, то хотя бы на допустимую рабочую температуру.

Михаил Бирюков