Експлуатаційні властивості технічних олив

Індустріальні оливи призначені для зменшення тертя, спрацьовування й запобігання задирам тертьових поверхонь різноманітних машин і механізмів промислового обладнання – метало- та деревообробних верстатів, пресів, контрольно-вимірювальних приладів, насосів гідросистем тощо. Змащувальні вузли й деталі залежно від застосовування значно відрізняються умовами роботи, температурними, навантажувальними та іншими характеристиками, тому асортимент індустріальних олив містить більше 90 найменувань.

Найрозповсюдженіші в сільськогосподарському виробництві мало- та середньов’язкі оливи для легконавантажених вузлів (шпинделі, підшипники та спряжені з ними сполучення) і гідравлічних систем без присадок.

Згідно з ГОСТ 17479.4–87 залежно від призначення індустріальні оливи поділяють на чотири групи та п’ять підгруп за їх експлуатаційними властивостями, які відповідають міжнародним стандартам ISO 6743/0-81 та ISO 3498-79 (табл. 12 і 13).

Таблиця 12

Групи індустріальних олив за призначенням

Група	Застосування	Відповідність до ISO
Л	Легконавантажені вузли (шпинделі, підшипники)	F
Г	Гідравлічні системи	H
Н	Напрямні ковзання	G
Т	Важконавантажені вузли (зубчасті передачі)	C

Таблиця 13

Підгрупи індустріальних олив за рівнем експлуатаційних властивостей

Підгрупа	Склад оливи	Рекомендована галузь застосування	Відповідність до ISO
А	Нафтові оливи без присадок	Машини і механізми промислового обладнання, умови роботи яких не ставлять особливих вимог до антиокиснювальних та антикорозійних властивостей олив	H
В	Нафтові оливи з антикорозійними і антиокиснювальними присадками	Ті ж агрегати й вузли, умови роботи яких ставлять особливі вимоги до антиокиснювальних та антикорозійних властивостей олив	L
С	Нафтові оливи з антикорозійними, антиокиснювальними і протиспрацьовувальними присадками	Машини і механізми промислового обладнання, які містять антифрикційні сплави кольорових металів, умови роботи яких ставлять особливі вимоги до антиокиснювальних, антикорозійних і протиспрацьовувальних властивостей олив	M
Д	Нафтові оливи з антикорозійними, антиокиснювальними і протиспрацьовувальними, протизадирними присадками	Машини і механізми промислового обладнання, умови роботи яких ставлять підвищені вимоги до антиокиснювальних, антикорозійних, проти-спрацьовувальних і протизадирних властивостей олив	B
Е	Нафтові оливи з антиокиснювальними, адгезійними і протиспрацьовувальними, протистрибковими присадками	Машини і механізми промислового обладнання, умови роботи яких ставлять підвищені вимоги до антиокиснювальних, адгезійних, протиспрацьовувальних, протизадирних та протистрибкових властивостей олив	D

Залежно від кінематичної в'язкості при температурі 40°С індустріальні оливи поділяють на 18 класів (див. табл. 10).

Наприклад, у маркуванні оливи И-Л-А-10 вказано, що вона індустріальна (И), призначена для легконавантажених вузлів (Л), без присадок (А), належить до 10 класу в'язкості.

Компресорні оливи використовують для змащення різноманітних вузлів і деталей компресорних машин, їх охолодження, а також для поліпшення герметизації компресійного простору. Напруженість роботи оливи в компресорі залежить від особливостей його конструкції, ступеня стиску й температури нагнітання. Поршневі компресори забезпечують найвищі ступені стиску, тому при їх експлуатації ставлять підвищені вимоги до оливи. Температура нагнітання сучасних теплонапружених компресорів сягає 220°С. Під час роботи компресора олива, стикаючись з нагрітим повітрям, зазнає окиснювальної дії кисню. Тому вона повинна мати достатню термоокиснювальну стабільність, високу температуру спалаху. Застосування нестабільних олив може спричинити відкладання нагару на клапанах, поршнях, поршневих кільцях, що порушує нормальну роботу компресора. Утворення відкладень коксу поряд з термічною стабільністю оливи залежить також від її в'язкості. Оливи з меншою в'язкістю утворюють менше відкладень у системі нагнітання. Від в'язкості залежать також втрати енергії на тертя, спрацьовування тертьових деталей, ущільнення поршневих кілець, швидкість запуску компресора, температура тертьових деталей.

Оливи для повітряних компресорів невеликої продуктивності одержують з вакуумних дистилятів вузького діапазону температур кипіння, ретельно очищених від асфальтенів та інших нестабільних компонентів. При використанні в теплонапружених поршневих компресорах оливи додатково містять антиокиснювальні, антикорозійні, мийні та інші присадки.

Класифікація компресорних олив передбачає розподіл їх на 4 групи залежно від умов застосування й температури нагнітання:

1 – помірний режим роботи при температурі нагнітання £ 160°С;

2 – те ж, при температурі нагнітання £ 180°С;

З – важкі умови роботи при температурі нагнітання £ 200°С;

4 – компресори високого тиску при важких умовах роботи й температурі нагнітання £ 200°С.

Відповідно до класифікації в маркуванні олив літера «К» означає приналежність до компресорних олив. Цифра після «К» за винятком першої групи, вказує групу олив і наступна після дефіса цифра характеризує кінематичну в'язкість при 100°С.

Приклади позначень: К-12 – олива компресорна, першої групи з класом в'язкості 12 при 100°С; К-3-10 – олива компресорна, третьої групи з класом в’язкості 10 при 100°С.

У холодильних машинах оливи застосовують для змащування вузлів тертя компресорів, що перекачують холодоагенти – аміак, діоксид вуглецю, галогенопохідні (фреони) та ін. Окрім змащення, вони забезпечують також відведення тепла від тертьових поверхонь та ущільнення компресійної камери.

До олив для холодильних компресорів ставлять специфічні вимоги, зумовлені безперервним контактом з холодоагентом й постійною зміною температури й тиску середовища. У таких умовах експлуатації особливе значення має хімічна стабільність оливи в суміші з холодоагентом і розчинність оливи в ньому при низьких температурах. Зокрема, оливи для перспективних низькотемпературних холодильних машин повинні бути розчинні у таких холодоагентах, як R22 та R502 при температурах -50°С, -60°С у кількості, що відповідає виносу оливи у випарнику (приблизно 10 %). Компресори холодильних машин працюють без доступу повітря, тому окиснювальні процеси в оливі незначні, однак термічні навантаження на оливу досягають великих значень. При стиску холодоагента температура оливи в камері стиснення може досягати 160°С і вище, тому вона повинна мати достатньо високу в'язкість. Водночас, враховуючи
можливість потрапляння оливи у випарник, підвищені вимоги ставлять до низькотемпературних властивостей системи олива – холодоагент.

При низьких температурах олива повинна бути плинною, не виділяти кристали парафіну й мати низьку температуру застигання, щоб не застигати на охолоджених поверхнях випарника. На низькотемпературні властивості нега-
тивно впливає волога, тому перед застосуванням оливи для холодильних машин повинні бути ретельно висушені.

Ці оливи є високоочищеними нафтопродуктами, які одержані в основному на нафтеновій основі. Для кращої сумісності з галогенованими холодоагентами для запобігання можливому утворенню відкладень мінеральні оливи піддають депарафінізації.

Основу асортименту олив для компресорів холодильних машин становлять оливи серії ХА та ХФ (ГОСТ 5546–86), що відповідно працюють з аміаком або СО₂ та фреоном. Крім того, застосовують синтетичну оливу ВНИИНІІ ХС-40 (ТУ 38 101763-78) і нафтову ХМ-35 (ТУ 38 1011158-88).

Турбінні оливи призначені для змащування і охолодження вузлів тертя парових, газових турбін, турбокомпресорів, турбоповітродувок, турбонасосів і генераторів електричного струму, а також виконують функції гідравлічних олив у системі регулювання роботи турбіни. Ці оливи також використовують у циркуляційних і гідравлічних системах різноманітних промислових механізмів. У сільському господарстві найширше застосуються у турбонасосах повітродувок, електричних генераторах оливи Тп-22с і Тп-30.

У турбінних установках змащувальні оливи працюють у жорстких умовах при високих температурах (60–100°С), навантаженні й кратності циркуляції оливи, контактуючи при цьому з киснем повітря, вологою, металами й різноманітними хімічними активними речовинами. Тому турбінні оливи повинні мати добру стабільність проти окиснення, не утворювати стійких емульсій з водою та піни, мати добрі змащувальні та протиспрацьовувальні властивості, захищати металеві поверхні від корозії.

Основний асортимент турбінних олив Тв-22с (ТУ 38 101821-83), Тп-30 і Тп-46 (ГОСТ 9972—74) одержують з парафінистих нафт із застосуванням очистки селективним розчинником з додаванням антиокиснювальних, деемульгуючих, антикорозійних та інших присадок. При легких умовах роботи з навантаження й температури застосовують оливи без присадок, які виготовляють із високоякісних малосірчистих безпарафінистих нафт способом кислотної очистки з доочисткою землею.

До електроізоляційних олив належать трансформаторні, конденсаторні, кабельні та для електричних масляних вимикачів. Як рідкі діелектрики, їх застосовують в ролі ізолюючих засобів струмонесучих частин електрообладнання (силових трансформаторів і реакторів, вимірювальних трансформаторів струму й напруги, конденсаторів, кабелів, масляних вимикачів тощо). Такі оливи забезпечують відведення теплоти, а також сприяють швидкому гасінню електричної дуги в масляних вимикачах.

Під час роботи трансформатора в його осерді та обмотках мають місце втрати електричної енергії, внаслідок яких трансформатор нагрівається. Тому особливою функцією трансформаторної оливи, крім ізоляції, є відведення тепла способом примусової циркуляції або термосифонного охолодження. Для забезпечення ефективного тепловідведення в трансформаторах застосовують малов'язкі мінеральні оливи (до 30 мм²/с при 20 °С) з добрими низькотемпературними властивостями. Температура застигання вітчизняних трансформаторних олив відповідно до вимог міжнародної електричної комісії (МЕК) не перевищує
-45°С.

При змінному електричному полі в трансформаторній оливі, як у будь-якому діелектрику, виникають втрати енергії, пов'язані з процесами поляризації атомів і молекул. У добре очищених оливах, що не містять вологи, дуже мало полярних речовин, тому діелектричні втрати в них дуже незначні. Однак вони можуть помітно зростати зі старінням оливи в процесі роботи електрообладнання. Утворені в оливі продукти окиснення погіршують її електроізоляційні та тепловідвідні властивості. Тому до найважливіших якісних характеристик трансформаторних олив належить висока стійкість проти окиснення. Для підвищення стабільності олив проти окиснення в них додають антиокиснювальну присадку іонол, яка не впливає помітно на діелектричні властивості олив.

Виготовляють електроізоляційні оливи марок ТКп, Т-750, Т-1500, ГК відповідно для обладнання напругою до 500, 750, 1500 кВ і вищих класів напруги.

У високовольтних кабелях для просочування ізоляції провідників застосовують оливи марок КМ-25, С-220 і МН-4, електрична міцність (напруга пробою) яких становить 150–210 кВ/см (при частоті струму 50 Гц і температурі 20°С).

Для електричних вимикачів застосовують оливу марки МВ, що характеризується низькою в’язкістю та корозійною агресивністю, з метою захисту кон-
тактів від підгоряння і швидкого вимикання електроенергії.

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Які індустріальні оливи використовуються в сільськогосподарському виробництві? Їх класифікація [1, с. 184, 185]; [2, с. 242].

2. Які вимоги ставляться до олив для холодильних машин? [1, с. 191, 192]; [2, с. 246, 247].

3. Назвіть вимоги, що ставляться до компресорних олив [1, с. 189, 190]; [2, с. 247].

4. Класифікація компресорних олив. Назвіть марки [1, с. 190, 191]; [2, с. 247].

5. Наведіть марки трансформаторних олив та охарактеризуйте умови, в яких вони працюють [1, с. 194, 196]; [2, с. 244-246].

6. Вкажіть призначення турбінних олив. Наведіть приклади позначення [1, с. 193, 194]; [2, с. 248].

7. Які марки електроізоляційних олив набули найбільшого поширення? [1, с. 194-197]; [2, с. 244-246].

Дата добавления: 2015-11-14