Выбор подходящего масла

Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing specificationBearing executionSealing, mounting and dismounting

Критерии выбора масла

При выборе смазочного масла наиболее важными параметрами являются вязкость, индекс вязкости, температурная стабильность (которая влияет на выбор типа масла) и присадки (антизадирные, антиизносные и антикоррозионные), соответствующие конкретным условиям эксплуатации.
Вязкость и индекс вязкости
Требуемая вязкость по большей части определяется коэффициентом вязкости κ (условиями смазывания) при предполагаемой рабочей температуре, который вычисляется как описано в разделе «Условия смазывания — коэффициент вязкости κ». Индекс вязкости VI представляет собой меру изменения вязкости масла в зависимости от температуры. Определение индекса вязкости является частью процесса выбора смазочного материала и имеет особое значение для областей применения с широким диапазоном рабочих температур. Рекомендуется использовать масла с индексом вязкости не менее 95.

Тип масла
Существует две основные категории масел — минеральные и синтетические. К синтетическим маслам относятся:
  • полиальфаолефиновые (PAO)
  • эфирные
  • полигликолевые (PAG)
Выбор типа масла в основном определяется диапазоном температур, в пределах которого предполагается эксплуатация оборудования.
  • Для подшипников качения, как правило, лучше всего подходят минеральные масла.
  • Возможность использования синтетических масел следует рассматривать при рабочих температурах выше 90 °C (195 °F), поскольку они обладают повышенной термической и антиокислительной стойкостью, или ниже –40 °C (–40 °F) из-за их более оптимальных низкотемпературных свойств.
Температура застывания масла определяется как самая низкая температура, при которой смазочный материал способен течь, но её нельзя использовать в качестве функционального критерия при выборе типа масла. Если температура лишь незначительно превышает температуру застывания, вязкость всё ещё будет очень высокой, что может негативно сказаться на подаче и фильтрации смазочного материала, а также на других характеристиках.

Толщина гидродинамической плёнки частично определяется индексом вязкости (VI) и коэффициентом зависимости вязкости от давления. Большинство смазочных масел на минеральной основе имеют близкие по значению коэффициенты зависимости вязкости от давления. Можно использовать общие величины этого коэффициента, указанные в специальной литературе. Однако, в синтетических маслах изменение вязкости вследствие повышения давления определяется химической структурой используемых базовых компонентов. Поэтому коэффициент зависимости вязкости от давления у разных типов синтетических масел может изменяться в широких пределах.

Ввиду разницы значений индекса вязкости и коэффициента зависимости вязкости от давления, процесс образования гидродинамической смазочной плёнки при использовании синтетического масла может отличаться от аналогичного процесса при использовании минерального масла той же вязкости.

Что касается условий смазывания для минеральных и синтетических масел, совокупное использование индекса вязкости и коэффициента зависимости вязкости от давления обычно приводит к их взаимному исключению.

В таблице 1 даётся краткий обзор свойств различных типов масла. Дополнительную информацию о синтетических маслах можно получить у поставщика смазочного материала.

Синтетические и минеральные масла могут по-разному взаимодействовать с уплотнениями, краской или водой, поэтому такие особенности необходимо учитывать наряду с совместимостью.

Присадки
Смазочные масла обычно содержат различные присадки. К наиболее важным присадкам относятся антиокислительные, антикоррозионные, антипенные, а также антиизносные и антизадирные. В условиях смазывания, при которых κ < 1, рекомендуется использование антизадирных и антиизносных присадок, однако при температурах свыше 80 °C (175 °F) смазочный материал с антизадирными и антиизносными присадками следует использовать только после тщательного тестирования.


Интервал замены масла

Интервал замены масла зависит от типа масла и условий эксплуатации. При смазывании масляной ванной обычно достаточно заменять масло один раз в год при условии, что рабочая температура не превышает 50 °C (120 °F). При более высоких температурах или сильном загрязнении масло следует менять чаще.
При использовании циркуляционных систем смазывания интервал замены масла определяется посредством проверки его качества с учётом степени окисления, а также наличия в масле влаги и абразивных частиц. Срок службы масла в циркуляционных системах можно увеличить, удалив из него влагу и частицы.
В таблице 2 приведена сводная информация по интервалам замены масла для различных систем и условий эксплуатации.

Информация по основным методам смазывания маслом

Существуют следующие методы смазывания маслом:
  • смазывание масляной ванной без циркуляции масла
  • смазывание масляной ванной с естественной циркуляцией масла благодаря насосному эффекту подшипника
  • смазывание циркуляцией масла с помощью внешнего насоса
  • смазывание впрыском масла
  • масловоздушное смазывание
Выбор метода смазывания в основном зависит от следующих факторов:
  • частота вращения подшипника
  • необходимость отвода тепла
  • необходимость удаления загрязняющих веществ (твёрдых частиц или жидкости)
SKF предлагает широкий ассортимент продукции для смазывания маслом, которая не представлена в данном разделе. Дополнительная информация о системах смазывания SKF и сопутствующей продукции приведена в разделе  «Решения в области смазывания».
Смазывание масляной ванной без циркуляции масла
Простейший способ смазывания маслом — масляная ванна. Масло, увлекаемое вращающимися деталями подшипника, распределяется внутри подшипника, а затем стекает обратно в маслосборник корпуса. Уровень масла должен доходить до центра самого нижнего тела качения подшипника (рис. 1) в неподвижном состоянии. Уровень масла выше рекомендованного приведёт к увеличению температуры подшипника в результате вспенивания (→ «Момент трения, потери мощности и пусковой момент подшипника»).
Смазывание масляной ванной с естественной циркуляцией масла
Циркуляция масла из ванны может осуществляться различными способами. Ниже представлено несколько примеров:
  • Масло собирается и направляется к подшипникам посредством трубок и каналов (рис. 2).
  • Специальная деталь (кольцо, диск и т. д.) захватывает масло из масляной ванны и выполняет его подачу (рис. 3).
  • В некоторых типах подшипников для циркуляции масла может использоваться насосный эффект. На рис 4 упорный сферический роликоподшипник за счёт насосного эффекта подаёт масло, которое возвращается в подшипник через расположенные под ним каналы.
Эффективность всех конструкций, предусматривающих использование таких методов смазывания, должна проверяться индивидуально посредством испытаний.
Смазывание циркуляцией масла без масляной ванны
Смазывание циркуляцией масла с помощью внешнего насоса, используемого вместо масляной ванны, в основном применяется, когда необходим отвод тепла, выделяемого подшипником и/или другими источниками. Циркуляция масла также является эффективным методом смазывания с точки зрения выведения из подшипника твёрдых и жидких загрязняющих веществ на фильтры или масляные/жидкостные сепараторы. Конструкция и расположение систем отвода масла не должны допускать повышения уровня масла. → Тепловой поток от сопряжённых деталей или рабочих процессов

В состав стандартной циркуляционной системы смазывания (рис. 5) входят:
  • масляный насос
  • фильтр
  • масляный резервуар
  • система охлаждения и/или подогрева масла
Смазывание впрыском масла
Способ смазывания впрыском масла (рис. 6) дополняет методы циркуляционного смазывания. Он используется для подшипников, работающих с очень высокими частотами вращения. Расход масла и соответствующий размер струи подбираются таким образом, чтобы впрыск масла осуществлялся со скоростью не менее 15 м/с.

Инжекторы масла должны быть расположены таким образом, чтобы струя проникала в подшипник между одним из колец и сепаратором. Во избежание вспенивания, которое может привести к увеличению трения и температуры, конструкция и расположение систем отвода масла не должны допускать повышения уровня масла.
Масловоздушное смазывание
При масловоздушном смазывании (рис. 7) используется сжатый воздух, который перемещает в виде капель небольшое и точно дозированное количество масла по трубопроводам к форсунке, через которую оно подаётся в подшипник. Этот метод смазывания минимальным количеством позволяет подшипникам работать на очень высоких частотах вращения при относительно низкой рабочей температуре. Сжатый воздух также охлаждает подшипник и предотвращает попадание в него пыли или агрессивных газов. Дополнительная информация представлена в разделе «Прецизионные подшипники».
SKF logo