Файл: Итинская, Н. И. Топливо, смазочные материалы и технические жидкости учеб. пособие.pdf

Г л а в а X!

ТРАНСМИССИОННЫЕ, ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ И ДРУГИЕ

МАСЛА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

§ 1. Трансмиссионные масла

Трансмиссионные масла применяют для смазывания агрегатов трансмиссий: коробок передач, ведущих мостов, бортовых передач, раздаточных коробок, механизмов рулевого управления автомобилей, тракторов, самоход­ ных шасси, комбайнов и других машин. Назначение транс­ миссионных масел — снизить износ зубчатых зацеплений, предотвратить действие ударных нагрузок, предохранить детали от коррозии, отвести тепло от трущихся поверхно­ стей, уменьшить шум и вибрацию шестерен, снизить поте­ ри мощности на трение. В настоящее время все шире при­ меняются гидротрапсмиссии, где масло является рабочим телом, которое передает крутящий момент двигателя на

ведущий аппарат трактора, а также заполняет регулирую­ щие системы.

Трущиеся поверхности деталей зубчатых передач под­ вергаются действию высоких удельных нагрузок. Удель­ ные давления в обычных зубчатых передачах (шестерен­ чатые, червячные, конические) достигают 15 000—20 000 кгс/см2, а в гипоидных — 30 000—40 000 кгс/см2. Гипоидные зацепления шестерен используются в картерах задних мо­ стов легковых и грузовых автомобилей, «Москвич» раз­ ных марок, «Волга», «Чайка», ЗИЛ-111, ГАЗ-53 и др.

Если по удельным нагрузкам трансмиссионные масла работают в сравнительно тяжелых условиях, то по скоро­ стям скольжения и рабочим температурам режимы зна­ чительно легче. Так, обычно в атомобилях и тракторах скорости скольжения шестерен постоянного зацепления коробки передач редко превышают 2,5 м/с, а конических передач заднего моста — 3 м/с. Рабочие температуры транс­ миссионного масла в объеме также сравнительно невы­ соки, обычно до 100°. Следовательно, если по назначению масла, используемые для смазки деталей двигателя и агрегатов трансмиссий, примерно одинаковы, то по ус­ ловиям работы резко отличаются, поэтому и требования,

300

предъявляемые к качеству смазочных материалов, раз­ личны. Основное требование — трансмиссионные масла должны обладать высокими смазывающими свойствами.

Создание новых моделей автомобилей и тракторов по­ вышенной грузоподъемности и мощности, работающих на высоких рабочих скоростях, более жесткие условия эк­ сплуатации машинно-тракторных агрегатов предъявляют повышенные требования к качеству трансмиссионных ма­ сел. Так, повышение рабочих температур в силовых пере­ дачах требует значительного улучшения стабильности трансмиссионных масел. Широко используемые ранее не­ очищенные трансмиссионные масла (нигролы) непригодны для современной техники.

Длительное время считалось, что высокая вязкость масла способствует образованию на поверхности зуба ше­ стерни более надежной масляной пленки. Исследования опровергают такие высказывания. При вращении шестерен высоковязкое масло не поступает в промежутки между зубь­ ями, а захватывается их краями и обволакивает шестерни снаружи, так что рабочие участки остаются без смазки. Износ зубьев шестерен возрастает. Кроме этого, увели­ чиваются затраты энергии па преодоление внутреннего трения в масле, особенно при трогании машины с места в холодное время года. Несмотря на то, что внешние темпе­ ратурные условия существенно не влияют на рабочую температуру масла в трансмиссии, они очень сильно ска­ зываются в периоды пуска и прогрева машины, особенно после длительной стоянки. В начальный период пуска тем­ пературы масла и окружающего воздуха равны, прохо­ дит значительное время, пока масло прогреется до средней температуры эксплуатации, причем чем выше вязкость масла, тем более длительное время неоправданно затрачи­ вается энергия на преодоление внутреннего трения.

Исследования, выполненные нами по изучению рабо­ тоспособности высоковязких и маловязких масел в транс­ миссиях дизельных тракторов, показывают значительные преимущества использования маловязких масел. На ри­ сунке 62 приведены линии износа шестерен коробки пе­ редач при испытании товарных масел различной вязко­ сти на специальном стенде. Если принять износ деталей на нигроле за 100%, то износ на масле ТАп-15 составляет 64,8%, а на дизельном масле — только 55%.

Двухгодичные полевые испытания дизельных трак­ торов (ДТ-54, «Беларусь» различных модификаций,

301

Рис. 62. Износ шестерен коробок передач при использовании различных масел.

Т-74, ДТ-75) выявили, что значительно лучшие показатели работы имеют маловязкие дизельные масла. Высоковяз­ кое трансмиссионное масло марки Л, имеющее 30—32 сСт при 100°, показало особенно плохие эксплуатационные свойства: повышенный износ, очень плохую стабильность, потерю мощности.

Выпускаемые в настоящее время трансмиссионные ма­ сла по условиям применения можно разделить на четыре группы: I — масла без присадок для цилиндрических и конических коробок передач, а также других агрегатов трансмиссий тракторов и автомобилей (бортовые передачи, задние мосты и др.), работающих при умеренных удельных нагрузках; II — масла, содержащие противоизносные при­ садки типа ЭФО, ДФ-11, предназначены для автомобилей с коробками передач Ярославского завода, рекомендуются для конических зубчатых передач, работающих при боль­ ших удельных нагрузках; III — масла с противозадирны­ ми присадками рекомендуются для спирально-конических передач большегрузных автомобилей, форсированных ко­ робок передач и других агрегатов трансмиссий автомоби­ лей, работающих в тяжелых условиях (скорости, нагруз­ ки, температуры); во всех случаях, когда основным видом повреждений является задир рабочих поверхностей зубьев; IV — масла для гипоидных передач универсального на­ значения (для легковых и грузовых автомобилей). В этих передачах высокие относительные скорости скольжения профилей зубьев и большие удельные давления создают

302.

тяжелые условия работы трущихся пар, чтобы уменьшить износ, нужны масла с высокоэффективными противозадир­ ными присадками. Масла для гипоидных передач можно использовать в коробках перемены передач и других узлах трансмиссии автомобилей.

В настоящее время выпускается более 20 марок различ­ ных трансмиссионных масел: летние, зимние, северные, арктические с присадками и без присадок. Большой ас­ сортимент масел создает трудности при их использовании, поэтому ведутся работы по унификации масел и выпуску единого всесезонного сорта. Всесезонное масло должно иметь вязкость 14—15 сСт при 100°, температуру за­ стывания минус 25° и содержать нротивоизносные или противозадирные присадки. Краткие сведения о маслах, наиболее широко используемых в сельском хозяйстве, приводятся ниже.

Масло трансмиссионное автотракторное (нигрол) ГОСТ 542—50. Выпускается зимнее с вязкостью 18—23 сСт при 100° и летнее 28—32 сСт температуры застывания —20° и —5° соответственно. Это неочищенный остаток после пе­ регонки малопарафинистой нефти, содержит значительное количество смол, асфальтовых соединений, имеет плохую стабильность, низкие противоизносные свойства. Ис­ пользуется для смазки зубчатых передач тракторов, сель­ скохозяйственных и дорожных машин. Масло низкого качества, не отвечающее более жестким требованиям со­ временных транспортных машин; область применения со­ кращается.

Масло трансмиссионное тракторное (МВТУ 38-1-264—- 68) выпускается зимнее типа АК-10 и летнее АК-15. Это дистиллятные масла кислотно-контактной очистки, выра­ батываются из малосернистых, малопарафинистых неф­ тей. Цифра в марке показывает значение кинематической вязкости при 100°. Для понижения температуры застыва­ ния добавляют депрессор. Зимнее масло имеет темпера­ туры застывания — 25° и вспышки 200°, а летнее —15° и 220° соответственно. Масла по эксплуатационным свойст­ вам лучше иигролов, широко используются в трансмис­ сиях тракторов и сельскохозяйственных машин.

Масло трансмиссионное тракторное с присадкой ЭФО (ТЭ-15-ЭФО) в соответствии с ТУ 38-1-189—68 получают на базе экстрактов фенольной селективной очистки остаточ­ ных масел, которые разбавляют индустриальными дистил­ лятными маслами. Оно содержит не менее 5% противоиз*

303

носной фосфорсодержащей присадки и 1 % депрессора. Это всесезонное тракторное масло рекомендуется для всех районов с умеренным климатом. Вязкость при 100° около 15 сСт, а при — 15 не более 2000 сСт, температура засты­ вания не выше —18°, вспышки не ниже 180°. С этими же присадками выпускается масло под названием «северное» (ТС-Ю-ЭФО). Оно обеспечивает нормальную работу агре­ гатов трансмиссий тракторов до — 50°. У него вязкость при 100° не менее 10,0 сСт, а при—35° не более 3 000 сСт, индекс вязкости не менее 85, температура застывания ни­ же — 40.

Масло трансмиссионное автомобильное ТАп-15В, МВТУ 38-1-185—65, получается из сернистых нефтей на базе остаточного экстракта, разбавленного дистиллятным индустриальным маслом. Содержит около 6% противо­ задирных присадок и 1 % депрессора. Обладает хорошими противозадирными свойствами, рекомендуется для вы­ соконапряженных спирально-конических трансмиссий ав­ томобилей. Это единое всесезонное масло для районов с умеренным климатом, вязкость 15 сСт при 100°, при —20° не более 3000 сСт, температура застывания ниже — 20°, вспышки около 180°. Для смазки агрегатов трансмиссий современных марок выпускается автомобильное масло ТСп-14 (ТУ 38-1-Г-3—68). Оно такяш содержит противоза­ дирную присадку и депрессор, но его эксплуатационные свойства лучше: выше стабильность, хорошая вязкостно-• температурная характеристика. Масло обеспечивает нор­ мальную эксплуатацию автомобилей до —40°.

Для смазки гипоидных передач грузовых автомобилей выпускается масло ТС-14 ТИП (ТУ 38-1-186—68). Это смесь остаточного и дистиллятного масел фенольной селек­ тивной очистки, вязкость при 100° около 15 сСт, индекс вязкости более 85, обладает высокой стабильностью и низкой температурой застывания (ниже — 30°). Содержит 2% высокоэффективной, хлорфосфорсодержащей противо­ задирной присадки Хлорэф-40 и 1,5% депрессора.

В больших количествах выпускается масло для гипо­ идных передач автомобилей (ГОСТ 4003—53). Это осерненная смесь экстракта после нитробензольной очистки оста­ точных масел и веретенного дистиллята с добавлением 0,5 % депрессора. Рекомендуется для гипоидных передач легко­ вых автомобилей «Москвич-408», «Волга», ЗИЛ-110 и др. Кинематическая вязкость при 100° от 20 до 30 сСт, темпера­ тура застывания — 20°, содержит не менее 1,5% серы.

804

Имеет темно-коричневый цвет. Медная пластинка, погру­ женная в масло, темнеет, стальная цвет не меняет. Заме­ нителей у гипоидных масел нет.

Для смазки узлов трансмиссий автомобилей ВАЗ-2101, ВАЗ-2103 выпускается трансмиссионное масло ТАД-17 (ТУ 38-1-274—69). Его получают па основе масел селектив­ ной очистки с добавлением нротивоизиосной, противозадир­ ной, антпокислительной, противопенной и депрессорной присадок. Вязкость 17,5 сСт при 100° и 110—120 сСт при 50°, температура застывания — 25°, вспышки 200°, содер­ жание серы не менее 1,5%.

§2. Индустриальные масла

Киндустриальным относится обширная группа масел, предназначенных для смазывания подшипников метал­ лообрабатывающих станков, генераторов, приборов,

электродвигателей и другого промышленного оборудо­ вания, работающего при сравнительно невысоких рабочих температурах (средние температуры редко превышают 50°). Кроме этого, индустриальные масла используют как рабо­ чую жидкость в гидросистемах различных механизмов, для технических целей при обработке металлов резанием и давлением, закалке и отпуске деталей.

Наиболее важным показателем, характеризующим эк­ сплуатационные свойства масел, является вязкость, в за­ висимости от которой их делят на легкие, средние и тя­ желые. В легких и средних маслах вязкость нормируется при 50°, а в тяжелых (высоковязких) — при 100°. Это дистиллятные масла, вырабатываемые из сернистых и ма­ лосернистых нефтей разных способов и степени очистки.

В марке индустриальных масел селективной очистки ставят индекс С (например, ИС-20); полученных методом гидрирования — индекс Г (ИГ-30); прошедшие только ще­ лочную очистку, имеют индекс В (45В), а масла сернокис­ лотной очистки — только цифру (20). Цифра показывает среднее значение кинематической вязкости при 50° в сСт. Масла, прошедшие щелочную очистку, можно применять только в проточных системах смазки (однократное исполь­ зование), а также как смазочно-охлаждающие жидкости. Приведенная маркировка принята для средних индуст­ риальных масел (которые широко используются в сельском хозяйстве), легкие и тяжелые масла имеют специальные названия.

305

Из легких маловязких масел, рекомендуемых для смаз­ ки механизмов, работающих с высокими скоростями, а также контрольно-измерительных приборов сельскохо­ зяйственного назначения, применяются приборные и се­ параторные масла. Для смазывания приборов и контроль­ но-измерительной аппаратуры необходимы очищенные масла, обладающие высокой стабильностью и хорошими низкотемпературными свойствами. За последнее время в связи с бурным развитием автоматики и приборостроения повысились требования к маслам и расширился их ассор­ тимент. В настоящее время выпускаются приборные масла общего назначения, часовые масла обычные и низкотемпе­ ратурные, масла приборные специальные и приборные на синтетической основе.

Широко распространено масло вазелиновое приборное МВП — это глубокоочищенное дистиллятное масло, по­ лученное из высококачественных беспарафииистых низкозастывающих нефтей. Его кинематическая вязкость при 50° составляет 6,3—8,5 сСт, а температура застывания минус 60°. Используется для смазки контрольно-измери­ тельной аппаратуры и приборов, работающих при низких температурах.

За последние годы все большее применение находят приборные масла на синтетической основе. Выпускается ряд масел, получаемых на базе кремнийоргаиических сое­ динений с различными присадками. Выпускаются масла МП-601, 605, 609, 704 и др. Все они устойчиво работают в широком диапазоне температур от —60° до 150—200°, в зависимости от марки; предназначены для работы в ша­ рикоподшипниках электромашин, микроэлектродвигателей

идругих механизмов. Это могут быть маловязкие (МП-609)

ивысоковязкие (МП-605) прозрачные жидкости желтого или коричневого цвета с фиолетовой опалесценцией.

Находят применение и кремнийорганические жидкости в смеси с минеральными высокоочищенными маслами, выпускаемые под маркой ОКБ 122-3, ОКБ-122-4 и др. Их отличительная особенность — высокая термическая ста­ бильность и низкая температура застывания, работоспо­ собность в широких интервалах температур от —60 до 150°.

В сельском хозяйстве довольно широко применяются сепараторные масла, которые получают, смешивая мало­

306