Зниження передчасного зносу: як мастило впливає термін служби машини

Приблизно половина всіх поломок машин відбувається (цілком або частково) через знос. Але процес зносу набагато складніше, ніж просто результат тертя однієї поверхні об іншу. Він може бути, в тому числі, і хімічним – як наслідок, утворюється корозія, що призводить до раптового виходу деталей із ладу. Хоча зношування обладнання неминуче, передчасне зношування — ні. Йому можна запобігти чи значно уповільнити шляхом належного обслуговування. Наприклад, забруднення – основна причина зносу – можна виявити за допомогою аналізу оливи, і усунути до того, як воно завдасть будь-якої шкоди.

Зношування являє собою особливу проблему для машин, в яких відсутня фільтрація, які працюють на більш високих і/або змінних швидкостях і навантаженнях, піддаються ударним навантаженням і/або забрудненню. На промислових підприємствах під ці описи найкраще підходять редуктори. Коробки передач і важконавантажені антифрикційні підшипники також зазвичай мають високий рівень зношування металів, особливо коли вони рухаються на малих швидкостях.

Що спричиняє знос обладнання?

Існує кілька механізмів та обставин, що викликають знос. Деякі з найпоширеніших описані нижче:

Адгезійний. Металеві поверхні ніколи не бувають ідеально гладенькими. Контакт між нерівностями (нерівними краями поверхні) викликає тертя. Вступаючи в контакт одна з одною, поверхні викликають знос, що назівається адгезією. Цей контакт призводить до впливу високих температур, що спричиняють ефект зварювання або склеювання. В результаті утворюються частинки, які відриваються від поверхні під час тертя. У разі перевантаження або відсутності відповідних присадок адгезія може бути дуже руйнівною, і призвести до передчасного виходу з ладу та зносу. Типовими причинами адгезії є високі навантаження, швидкість або температура; недостатнє змащення; відсутність протизносних присадок; та знос при обкаті.

Механічний. Механічний знос тіл, який є найбільш поширеним механізмом зносу в промисловості, може виникати на всіх поверхнях, що рухаються. Це, по суті, різання та деформація матеріалів у машині. Можуть виникнути два типи механічного стирання:

• коли масло забруднюється абразивними частинками, наприклад брудом, ці частинки застряють у більш м’якій із двох протилежних поверхонь зносу. Потім частинки можуть врізатися в металеву поверхню за рахунок ефекту токарної обробки, що призводить до надмірного зношування та втрат матеріалу.
• якщо компоненти не вирівняні належним чином, твердіша з двох протилежних поверхонь зносу може проникнути в більш м’яку металеву поверхню. Це призводить до зрізання деталі та надмірного швидкого зносу.

Корозійний. Процес корозійного зношування, при якому домінує хімічна реакція з киснем або окисним навколишнім середовищем. Це тип зносу в результаті ковзання між двома металевими компонентами, у якому утворюється оксидна плівка на металевих поверхнях. Ця оксидна плівка запобігає металевому зчепленню між поверхнями ковзання, що призводить до формування продуктів зносу і зниженню рівня зчеплення. До компонентів, що піддаються корозії, відносяться всі підшипники, стінки циліндрів і клапанний механізм.

Усунення цих факторів за допомогою належного технічного обслуговування, змащення, вирівнювання та вибору якісних матеріалів може допомогти знизити зношування обладнання, та продовжити термін його експлуатації.

Як присадки захищають від зношування 

Крім належного технічного обслуговування, присадки забезпечують найкращий захист від зношування. До поширених присадок, що знижують зношування, відносяться:

Протизносні. Протизносні присадки забезпечують захист від тертя та зносу в умовах помірної граничної плівки. Вони утворюють хімічну плівку або захисне покриття на поверхні металу, яке дозволяє рухомим частинам переміщатися щодо одне одного з невеликим опором і втратою металу.

EP-присадки. Це добавки, які покращують властивості мастильних матеріалів, забезпечуючи їм захист від тертя. Абревіатура EP означає “Extreme Pressure” (екстремальний тиск), що вказує на здатність цих присадок справлятися з високими тиском та навантаженнями. EP-присадки включають:

Інгібітори окиснення. Інгібітори окислення уповільнюють швидкість окислення і запобігають передчасному загущенню мастила. Окислення відбувається при нагріванні оливи та контакті з повітрям. Це призводить до утворення кислоти, шламу, нагару та, як правило, загущення оливи. Інгібітори окислення можуть або вступати в реакцію з пероксидами з утворенням неактивних сполук, або викликати розкладання цих матеріалів на менш реакційноз’єднані.

Інгібітори іржі. Іржа – це пошкодження поверхні, що виникає в результаті впливу води та кисню на залізо та його сплави. Оскільки інгібітори іржі мають сильне полярне тяжіння до металевої поверхні, вони запобігають попаданню води на цю поверхню. Завдяки хімічній взаємодії вони утворюють на металі захисний шар та запобігають появі іржі.

Миючі присадки. Миючі добавки, іноді звані диспергаторами, впливають на бруд і тверді забруднення, руйнуючи їх і запобігаючи утворенню осаду та лакуванню. Ці присадки потім прикріплюються до забруднень, утримуючи їх в оливі у зваженому стані, щоб їх можна було відфільтрувати. В якості миючих присадок в мастильних матеріалах застосовують фосфонати, сульфонати і феноляти лужних/лужноземельних елементів.

Інгібітори корозії. Присадки, що інгібують корозію, мають лужну властивість нейтралізувати кислоти, що утворюються в результаті окислення або згоряння в двигунах. Азиддитиви на основі кальцію зазвичай використовуються як інгібітори корозії.

Інгібітори піноутворення. Добавки, що інгібують піноутворення, розроблені для більш швидкого розсіювання піни. Вони сприяють поєднанню маленьких бульбашок у більші, які легше лопаються. Диметилсилікон (диметилсилоксан) зазвичай використовується як піногасник у мастильних матеріалах.

Деемульгатори. Деемульгуюча здатність – це міра здатності оливи відокремлюватися від води. Мінеральні оливи високого ступеня очищення зазвичай мають хорошу деемульгуючу здатність. Ця особливість є ключовою для обслуговування циркуляційних масляних систем. Навіть після енергійного струшування водонафтової суміші, деемульгована нафта відокремлюється та швидко піднімається на поверхню води. Більшість деэмульгаторів є запатентованими сумішами, що мають тільки торгові найменування.

Про частинки

Частинки можуть бути дуже руйнівними і робити значний внесок у знос. Вони можуть бути точними індикаторами проблем у машині. Ці частинки можуть бути як більшими (наприклад, шматок металу), так і маленькими (наприклад, бруд або пил). Присадки до оливи допомагають зруйнувати та видалити їх.

Нижче наведено деякі джерела частинок у мастильній системі:

• Знос: по мірі зношування в оливу потрапляють потенційно абразивні частинки.
• Корозія: Корозія призводить до утворення оксидів, які потрапляють у оливу.
• Зовнішнє забруднення. Пил, бруд та інші забруднюючі речовини, що переносяться повітрям, можуть потрапити в систему через сапуни, відкриті порти та люки.
• Накип та іржа в резервуарах. Великі резервуари та трубопроводи можуть іржавіти та піддаватися корозії, утворюючи сміття.
• Деградація мастильних матеріалів. У міру розкладання базової оливи утворюються тверді побічні продукти.

При обкаті нової машини переважає більша кількість частинок. Далі, в процесі експлуатації транспортного засобу рівень частинок повинен вирівнятися і знизитися. Збільшення після цього може свідчити про проблеми зі здоров’ям машини.

Збільшення терміну служби машини за рахунок зниження зносу

Оскільки основною метою є необхідність уникнути непотрібного зношування, має сенс стежити за мастилом як за першою лінією захисту. Проблеми, які аналіз оливи може виявити на ранній стадії, включають:

• Руйнування мастила, прискорене водою/корозією.
• Тверді забруднення, які можуть спричинити засмічення фільтра, заїдання клапана та утворення задирів на поверхнях, що труться.
• Зміни в’язкості, які можуть призвести до недостатнього змащення та неправильної роботи машини.
• Лак, який може засмічувати масляні канали та призвести до недостатнього змащення та заклинювання клапанів.

Збільшення терміну служби машини за рахунок зниження зносу включає кілька стратегій, таких як використання якісного мастила з присадками, що знижують знос, і регулярний аналіз масла для раннього виявлення проблем. Незалежно докладених зусиль, деякий знос все ж таки відбудеться. Ціль полягає в тому, щоб запобігти якомога більшому зносу і продовжити оптимальне функціонування транспортного засобу та робочих механізмів, принаймні, до кінця очікуваного терміну служби, а, можливо, і довше.

За матеріалами https://www.lubesngreases.com/