Ciasteczka wykorzystywane przez serwis internetowy SKF

SKF używa na swoich stronach internetowych plików cookies, w celu możliwie jak najlepszego dostosowywania prezentowanych informacji do preferencji odwiedzających, dotyczących między innymi regionu i języka.

cookie_information_popup_text_2[150]

Objaśnienie parametrów technicznych smarów

Zrozumienie parametrów technicznych umożliwiające dobór prawidłowego smaru plastycznego wymaga pewnej podstawowej wiedzy. Poniżej zamieszczono objaśnienia głównych pojęć występujących w parametrach technicznych smarów SKF.

Konsystencja

Konsystencja jest miarą sztywności smaru plastycznego. Właściwa konsystencja to taka, która sprawia, że smar pozostaje w łożysku, nie generując przy tym nadmiernego tarcia. Konsystencję klasyfikuje się według skali opracowanej przez NLGI (National Lubricating Grease Institute, amerykański Instytut Smarów Plastycznych). Im smar miększy, tym niższe numeryczne oznaczenie odpowiadającej mu klasy. Smary łożyskowe zalicza się zwykle do klas NLGI 1, 2 i 3. Oznaczenie klasy polega na zmierzeniu wyrażonej w dziesiątych częściach milimetra głębokości, na jaką wzorcowy stożek wnika w próbkę smaru.

Klasyfikacja smarów plastycznych według klasy konsystencji NLGI
Klasa
NLGI
Przenikanie
według ASTM
[10–1 mm]
Wygląd
w temperaturze
pokojowej
000445–475bardzo płynny
00400–430płynny
0355–385półpłynny
1310–340bardzo miękki
2265–295miękki
3220–250umiarkowanie twardy
4175–205twardy
5130–160bardzo twardy
685–115ekstremalnie twardy

Zakres temperatury

Zakres temperatury wyznacza przedział temperatur pracy odpowiednich dla danego smaru plastycznego. Rozciąga się on od dolnej temperatury granicznej (LTL) do granicznej górnej temperatury pracy (HTPL). LTL definiuje się jako najniższą temperaturę, w jakiej smar umożliwi bezproblemowy rozruch łożyska. Poniżej tej temperatury zachodzi niedobór środka smarnego, co prowadzi do awarii. Powyżej poziomu HTPL następuje natomiast niekontrolowana degradacja smaru, uniemożliwiająca dokładne określenie jego trwałości.

Temperatura kroplenia

Temperatura kroplenia to – w rozumieniu normy DIN ISO 2176 – taka, w której podgrzewana próbka smaru plastycznego zaczyna wypływać przez ściśle określony otwór. Należy pamiętać, że poziom ten uznaje się za znaczący dla parametrów użytkowych smaru tylko w ograniczonym stopniu, jako że w każdym przypadku znacznie przewyższa on HTPL.

Lepkość

Lepkość jest miarą tarcia wewnętrznego płynu. W przypadku środków smarnych właściwa lepkość to taka, która gwarantuje odpowiednie rozdzielenie powierzchni, nie generując przy tym nadmiernego tarcia. Zgodnie z postanowieniami norm ISO, pomiarów lepkości dokonuje się w temperaturze +40°C (+105°F); lepkość zmienia się w zależności od temperatury. Wartości oznaczane w temperaturze +100°C (+210°F) pozwalają na wyznaczanie wskaźnika lepkości – miary spadku lepkości związanej ze wzrostem temperatury.

Trwałość mechaniczna

Platforma do badania odporności na ugniatanie
Platforma do badania odporności na ugniatanie
Platforma do prób smaru V2F
Platforma do prób smaru V2F
Konsystencja smarów łożyskowych nie powinna ulegać znaczącym zmianom na przestrzeni ich trwałości. Przemiany takie bada się przede wszystkim trzema opisanymi niżej sposobami.
  • długotrwałe przenikanie
    Umieszczona w specjalnym urządzeniu próbka smaru plastycznego zostaje poddana 100 000 nacisków (suwów). Tym sposobem mierzy się przenikanie. Dokumentuje się różnicę względem przenikania odnotowanego po 60 suwach, wyrażoną w dziesiątych częściach milimetra.

  • odporność na ugniatanie
    Próbkę smaru plastycznego umieszcza się w cylindrze z wałkiem w środku. Następnie cylindrem kręci się przez 72 godziny lub 100 godzin, w temperaturze +80 lub +100°C (+175 lub +210°F); próba standardowa wymaga kręcenia tylko przez 2 godziny, w warunkach temperatury pokojowej. Pod koniec okresu próbnego, kiedy to cylinder ostygł już do temperatury pokojowej, mierzy się przenikanie smaru plastycznego i dokumentuje zmianę konsystencji wyrażoną w dziesiątych częściach milimetra.

  • próba V2F
    Maźnicę kolejową poddaje się z częstotliwością 1 Hz wstrząsom (drganiom udarowym) powodowanym przez odskakujący młotek osiągający przyspieszenia z zakresu od 12 do 15 g. Na przestrzeni 72 godzin przy prędkości 500 obr/min zbiera się na tacce smar wyciekający z oprawy przez uszczelnienie labiryntowe. Jeżeli masa zebranego smaru wynosi mniej niż 50 g, przyznana zostaje ocena „m”; w przeciwnym razie próbę uznaje się za zakończoną niepowodzeniem. Następnie próba trwa przez kolejne 72 godziny przy prędkości 1 000 obr/min. Jeżeli z chwilą zakończenia obu etapów próby masa utraconego przez oprawę smaru wynosi mniej niż 150 gramów, przyznana zostaje ocena „M”.

Ochrona przed korozją

Urządzenie do badania smaru Emcor
Platforma do badania smaru Emcor
Łożyska toczne pracujące w środowisku korozyjnym potrzebują smarów plastycznych o szczególnych właściwościach. Podczas próby Emcor łożyska są smarowane mieszaniną smaru i wody destylowanej. Po zakończeniu próby przyznaje się ocenę z przedziału od 0 (brak korozji) do 5 (bardzo silna korozja). Próbę można uczynić trudniejszą, zastępując wodę destylowaną (albo nieprzerwany przepływ wody, znajdujący zastosowanie w przypadku próby wymywania) wodą słoną.

Odporność na działanie wody

Próba odporności na działanie wody
Próba odporności na działanie wody
Podłużną szklaną płytkę powleka się badanym smarem plastycznym i umieszcza w wypełnionej wodą probówce. Probówka pozostaje zanurzona w łaźni wodnej o określonej temperaturze przez trzy godziny. Zmianę wyglądu warstwy smaru ocenia się wzrokowo i dokumentuje z zastosowaniem wartości z przedziału od 0 (brak zmian) do 3 (znacząca zmiana), podając temperaturę próby.

A. szklana (albo metalowa) płytka
B. cienka warstwa smaru na płytce
C. woda destylowana
D. łaźnia o kontrolowanej temperaturze – np. +90 ±1°C

Wydzielanie oleju

Próba wydzielania oleju
Próba wydzielania oleju
Ze smarów pracujących w łożyskach lub długookresowo przechowywanych wydziela się olej – zależnie od temperatury. Stopień wydzielania oleju różni się w zależności od zastosowanego zagęszczacza, oleju bazowego lub metody produkcji. Próba polega na wypełnieniu pojemnika smarem plastycznym w określonej ilości (odważanej przed rozpoczęciem próby) i umieszczeniu na wierzchu smaru odważnika o masie 100 gramów. Cały stworzony tym sposobem układ wstawia się na tydzień do pieca o temperaturze +40°C (+105°F). Na koniec tygodnia waży się olej, który przeniknął przez sito, i dokumentuje wynik w postaci procentowej utraty masy.

A. obciążnik (wywierający niewielki nacisk na próbkę smaru)
B. sito
C. wydzielony olej

Właściwości smarne

Platforma do prób smaru R2F
Platforma do prób smaru R2F
Celem próby R2F jest ocena wysokotemperaturowych parametrów użytkowych i właściwości smarnych smaru plastycznego. Przy pomocy silnika elektrycznego napędza się wał z dwoma łożyskami baryłkowymi zabudowanymi w osobnych oprawach. Łożyska pracują pod obciążeniem; można przy tym zmieniać prędkość obrotową oraz poddawać łożyskowanie działaniu ciepła. Próbę przeprowadza się w dwojakich warunkach, po czym mierzy się zużycie wałeczków i koszyka. Próba A ma miejsce w temperaturze otoczenia, a jej zaliczenie oznacza, że danego smaru można używać do smarowania dużych łożysk pracujących w normalnych warunkach eksploatacji, a także w zastosowaniach, gdzie występują niewielkie drgania. Próba B odbywa się w temperaturze +120°C (+250°F), a jej zaliczenie skutkuje zaklasyfikowaniem smaru jako zdatnego do dużych łożysk pracujących w wysokich temperaturach.

Korozja miedzi

Smary powinny chronić przed eksploatacyjną korozją wykorzystywane w łożyskach stopy miedzy. Ocena właściwości pod tym kątem polega na zanurzeniu miedzianego paska w próbce smaru i umieszczeniu stworzonego tak układu w piecu. W dalszej kolejności oczyszcza się miedziany pasek i ocenia wzrokowo degradację. Przyznaje się ocenę w skali numerycznej, zgodnie z którą wynik wyższy niż 2 wskazuje na nieskuteczną ochronę.

Okres eksploatacji smaru w łożyskach tocznych

Platforma do prób smaru R0F+
Platforma do prób smaru R0F+
Próby R0F i R0F+ mają na celu wyznaczenie trwałości smaru oraz jego granicznej górnej temperatury pracy (HTPL). W pięciu oprawach zabudowuje się dziesięć łożysk kulkowych zwykłych wypełnionych w określonym stopniu smarem plastycznym. Próbę przeprowadza się we wstępnie ustalonych warunkach temperatury i prędkości. Przykłada się obciążenia promieniowe i osiowe, pod którymi łożyska pracują aż do uszkodzenia. Dokumentuje się wyrażony w godzinach czas, jaki upłynął do momentu powstania uszkodzenia, i wyznacza trwałość smaru z zastosowaniem rozkładu Weibulla. Na podstawie tych informacji można potem określać wymaganą w danym zastosowaniu częstotliwość dosmarowywania (wymiany smaru).

Parametry użytkowe pod ekstremalnym naciskiem (EP)

Platforma do czterokulowych prób obciążenia zgrzewania wykorzystuje trzy unieruchomione w pojemniku stalowe kule; czwarta kręci się z zadaną prędkością w styku z owymi trzema. Przyłożone zostaje obciążenie początkowe, zwiększane we wstępnie ustalonych odstępach czasu – aż do momentu, w którym kręcąca się kula ulega zatarciu i zgrzewa się z trzema nieruchomymi. W przypadku smarów przeznaczonych do pracy w warunkach ekstremalnego nacisku (EP) oczekuje się zazwyczaj wartości powyżej 2 600 N. SKF przeprowadza czterokulową próbę zużycia powierzchni, przykładając do czwartej kuli przez 1 minutę obciążenie 1 400 N (standardowo stosuje się 400 N). Następnie mierzy się zużycie, jakiemu uległy trzy nieruchome kule. Za wynik dopuszczalny w przypadku smarów EP uznaje się wartości poniżej 2 mm.

Korozja cierna

Przyczyną korozji ciernej są zwykle drgania lub ruchy oscylacyjne. Próba FAFNIR polega na obciążeniu i poddaniu ruchom oscylacyjnym dwóch łożysk kulkowych wzdłużnych. W dalszej kolejności mierzy się zużycie, jakiemu uległy poszczególne łożyska. Wynik poniżej 7 mg wskazuje na skuteczną ochronę przed korozją cierną.
SKF logo