Преимущества синтетических смазочных материалов

Синтетические смазочные материалы Клюбер Лубрикейшн

Экономия ресурсов и повышение энергоэффективности

Одним из наиболее действенных и экономичных способов повышения эффективности оборудования и минимизации расходов является использование высококачественных смазочных материалов.

Конструкторы оборудования знают, что перед производителями постоянно стоит задача минимизировать эксплуатационные расходы за счет сокращения затрат на техническое обслуживание и времени сервисных работ, а также повысить эффективность оборудования.

Последние исследования показывают, что соответствующие смазочные материалы могут повысить энергоэффективность на целых 30%. Другими словами, если машина работает с КПД 60%, то уровень КПД может быть повышен до 80% путем перехода на высококачественный смазочный материал. Кроме того, использование синтетического масла может обеспечить более длительный срок службы подшипников и зубчатых передач, тем самым сокращая время простоя, а также общие затраты благодаря уменьшению потребности в запасных частях.

Свойства смазочных материалов

Основными типами смазочных материалов являются масла на нефтяной основе (также известные как минеральные масла), полусинтетические масла и синтетические масла.

Минеральные масла получают в результате переработки сырой нефти. Они состоят из углеводородных цепочек и содержат различные примеси. Это наименее дорогие масла, но они имеют низкую устойчивость к окислению. Это означает, что заменять их нужно чаще, чем другие типы масел − как правило, после 5 000 часов работы при температуре 80 °C. Кроме того, их термическая стабильность позволяет работать при температурах, не превышающих от 90 °С до 100 °С.

Два основных синтетических масла для смазывания зубчатых передач и подшипников − это полиальфаолефины (ПАО) и полиалкиленгликоли (ПАГ) или просто полигликоли. Каждый тип обладает определенными преимуществами, которые являются функциями физических свойств, применения, окружающей среды и других переменных. Большинство синтетических масел получают из других соединений сырой нефти путем синтеза масла в химическом процессе. В результате их состав существенно отличается от состава масел на нефтяной основе.

Синтетические материалы обладают большей чистотой и однородностью, что дает ряд преимуществ, таких как более высокий индекс вязкости, стабильность окисления, лучшее низкотемпературное поведение и более низкие коэффициенты трения (Таблица1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В то время как масла ПАО обеспечивают лучшее низкотемпературное поведение среди всех редукторных масел, полигликолевые масла обладают лучшей температурной стабильностью, лучшим вязкостно-температурным поведением и самым низким коэффициентом трения.

По сравнению с минеральным маслом при рабочей температуре 80 °С интервалы замены масла ПАО могут быть увеличены до трех раз, а с полигликолем можно достичь пятикратного увеличения срока службы. Как вы можете видеть, то, как часто производитель должен менять редукторное масло, зависит от химического состава используемого смазочного материала. Наклон линий на Рисунке 1 отражает правило 10 К: при повышении на каждые 10 °К или °С температуры смазочного материала после 80 °С вы вдвое сокращаете срок его службы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Редукторные масла и редукторы

Правильный выбор смазочного материала для редуктора обеспечивает преимущества снижения скорости износа, более низких рабочих температур и большей энергоэффективности. Много лет назад инженеры проектировали редуктор прежде, чем решали, как его правильно смазывать. В наше время конструкторы учитывают вязкость масла, поскольку она непосредственно влияет на его несущую способность. Индекс вязкости важен, поскольку он показывает, как изменяется вязкость масла при повышенных или высоких температурах. Чем выше индекс вязкости, тем меньше необходимо учитывать изменение вязкости масла.

Пьезокоэффициент вязкости определяется тем, как масло изменяет вязкость под нагрузкой. По мере увеличения давления увеличивается и вязкость, так что смазочный материал может выдерживать нагрузку и, в конечном счете, смазывать металлические компоненты редуктора.

Специалисты завода должны понимать, что редукторное масло влияет на несколько конструктивных параметров, включая надежность. Насколько большое повышение энергоэффективности может быть достигнуто при использовании высококачественного масла, зависит от типа редуктора. Вы должны определить ожидания от каждого смазочного материала: например, снижение трения и износа, защита от коррозии, рассеивание тепла и обеспечение общего эффекта уплотнения. В зависимости от конкретных заводских условий эксплуатации и производственных процессов смазочные материалы могут выполнять широкий спектр различных функций.

Есть, однако, несколько дополнительных составляющих, которые надо учитывать при выборе подходящего смазочного материала. К ним относятся рабочая скорость (переменная или фиксированная), тип трения (например, скольжения или качения), нагрузка и условия окружающей среды, а также отраслевые стандарты. В зависимости от машины, компонента или применения инженер завода должен обращать внимание на различные свойства масла. Факторы, которые следует учитывать, включают нагрузку, скорость, тип зубчатой передачи, число ступеней и комбинацию металлов в редукторе. Имейте в виду, что некоторые материалы не переносят определенные типы масел.

Что касается технических характеристик редуктора, учитывайте износ, питтинг и температуру – это пределы функционирования редуктора. В идеальном мире редукторы работают вечно. Но есть изнашивающиеся элементы, такие, как зубья, подшипники, другие компоненты редуктора, которые не являются идеальными. На них влияют крутящий момент и скорость, что в конечном счете приводит к усталости смазываемых компонентов.

Питтинг, например, является одной из причин отказа, которую можно найти в конце срока службы оборудования. Используя правильное синтетическое масло, можно увеличить время до появления питтинга до пяти раз по сравнению с результатом, полученным для минерального масла. Этот пример подчеркивает потенциальные возможности синтетического масла для снижения затрат на техническое обслуживание и повышения производительности.

Повышение эффективности

Действенным способом повышения энергоэффективности  является переход от масел на нефтяной основе к синтетическим маслам. Так что же такое, собственно, энергоэффективность? Энергоэффективность в редукторе, например, означает получение максимальной выходной мощности для данной потребляемой мощности. Потери мощности проявляются в виде температуры, т.е. трения в подшипниках, уплотнениях и зубчатых передачах. Каждый инженер должен понимать различные особенности типов смазочных материалов и способы их применения.

Хотя КПД редуктора в конечном счете ограничен типом редуктора, высокоэффективные масла (синтетические масла на основе полигликоля и ПАО) обеспечивают лучшие КПД для промышленных применений редукторов, чем минеральные масла. Редукторы с низким процентом скольжения, такие, как цилиндрические и конические, будут иметь лишь небольшое повышение КПД, в то время как редукторы с высоким процентом скольжения, такие как червячные и гипоидные, будут получать большее улучшение, до 30%.

Испытательная установка для червячных передач демонстрирует потенциал для энергосбережения. Установка работает с КПД примерно 60% при заполнении маслом на нефтяной основе. При использовании масла ПАО КПД поднимается до 70%, и увеличивается до 78% в случае применения полигликоля (Рисунок 2).

По мере повышения КПД температура редуктора падает. Этот перепад температур увеличивает срок службы зубчатой передачи и, в конечном счете, имеет кумулятивный эффект на заводе, использующем сотни редукторов. Синтетические смазочные материалы имеют доказанный послужной список снижения энергозатрат, а также увеличения срока службы оборудования. По некоторым исследованиям переход от минеральных масел на синтетические может сократить производственные затраты на 2 – 8%.

В производственном мире конвейеры – машины, которые обычно используют червячные редукторы для перемещения продукта – первые кандидаты для применения высокоэффективных масел. Компании по розливу и пивоварению, которые имеют сотни конвейерных редукторов, очень выиграют от использования превосходного масла, обеспечивающего высокую эффективность.

У вас есть несколько вариантов при выборе смазочного материала для редуктора или машины. Это минеральные масла, синтетические и полусинтетические масла. Поскольку производители ищут каждую возможность, чтобы работать более разумно, бесперебойно и эффективно, выбор смазочных материалов может повлиять на конечный результат. Вот почему инженеры должны понимать преимущества и особенности применения высококачественных смазочных материалов.

Доказано, что синтетические смазочные материалы обладают более высокой стабильностью, положительно влияют на защиту от износа и усталости смазываемых деталей, а также продлевают срок службы редукторов и оборудования. Таким образом, хотя первоначальная стоимость синтетических смазочных материалов может быть выше, это может быть оправдано увеличенным сроком службы редуктора или оборудования, что способствует более надежному производственному процессу.

Синтетические смазочные материалы также могут повысить энергоэффективность оборудования, что способствует снижению энергопотребления. Пониженное энергопотребление оказывает непосредственное влияние на выброс СО2 и помогает защитить нашу окружающую среду.

Свяжитесь с нами

Вы получите ответ в течение 24 часов.

Благодарим за Ваш запрос. Мы свяжемся с Вами в самое ближайшее время.

Произошла ошибка. Пожалуйста, повторите попытку позднее.