Масла и смазки
Федеральное
Агентство по
Образованию
Государственное
Образовательное
Учреждение
Высшего Профессионального
Образования
Башкирский
Государственный
Университет
АКБП при
БашГУ
Кафедра
Спец-ть:
Управление
Качеством
РЕФЕРАТ
«МАСЛА И
СМАЗКИ»
Выполнил:
студент
Группы УК-01-06
III курса
Орленко В.А.
Уфа, 2009
Производство
минеральных
масел
Переработка
минеральных
базовых масел
состоит из
нескольких
стадий. Во-первых,
это - атмосферная
дистилляция.
Вначале нефть
нагревается
до температуры
около 350°C. Тут
она частично
испаряется
и, в зависимости
от летучести
своих компонентов,
разделяется
на слои, которые
отбираются
с различных
пластин колонны.
Фракции возникающие
в ходе процесса
(сверху вниз
дистилляционной
колонны):
Газ
Бензин
Керосин
Дизельное
топливо
Атмосферный
остаток (мазут),который
используется
для изготовления
масел и битума.
Затем следует
вакуумная
дистилляция.
В атмосферном
остатке(мазуте)
после отгонки
легких фракций
содержатся
три основных
компонента:
парафины, нафтены,
ароматические
соединения.
Они отправляются
в колонну вакуумной
перегонки, где
углеводороды
испаряются
при более низких
температурах,
позволяющим
избежать их
повреждения.
В верхней части
колонны собирается
вакуумный
дистиллят;
вакуумный
остаток - внизу.
Три или четыре
слоя фракций,
находящиеся
между этими
двумя, удаляются;
они подвергаются
дальнейшей
переработке
для удаления
ненужных продуктов,
прежде чем их
можно использовать
в качестве
смазочных
масел. После
чего приступают
к деасфальтизации.
Во время этой
операции удаляются
асфальты. Это
осуществляется
в экстракционной
колонне с пропаном.
Получающееся
масло очень
густое с высоким
содержанием
аромат соединений,
а это значит,
что оно подвержено
окислению.
Растворитель.
В настоящее
время для получения
масел из нефтяных
фракций применяются
такие новые
технологии
как, например,
гидроочистка.
Полученные
таким путем
минеральные
масла известны
как "non-conventional" (нетрадиционные),
потому что их
технические
характеристики
сходны с техническими
характеристиками
синтетических
масел. После
второго выделения,
очищенный
продукт имеет
высокое содержание
линейных парафинов
со слишком
высокой температурой
застывания.
Проводят
депарафинизацию.
Масло смешивается
с растворителями,
затем охлаждается
при этом кристаллы
парафина выпадают
в осадок. В качестве
растворителя
применяется
метилэтилкетон
(МЕК). Окончательная
обработка
Окончательная
обработка
направлена
на повышение
стойкости
масла, подвергшегося
различным
тепловым обработкам
во время процесса
очистки, особенно
во время дистилляции
и экстракции
растворителями.
Гидроочистка
Гидроочистка
- сравнительно
новая технология,
впервые описанная
в 1960 году. Рабочие
условия суровые:
температура
- около 400°C, давление
- от 150 до 180 бар. В
этом процессе
аромат соединения
не удаляются,
а преобразуются
путем каталитического
крекинга линейных
цепей.
Полусинтетика
– это смесь
минеральных
и синтетических
базовых масел,
и может содержать
в своем составе
от 20 до 40 процентов
«синтетики».
Специальных
требований
к производителям
полусинтетических
смазочных
материалов
в отношении
того, какое
количество
синтетического
базового масла
(синтетического
компонента)
должно быть
в готовом моторном
масле - нет. Также
нет никаких
предписаний,
какой синтетический
компонент
(базовое масло
группы III или
группы IV) использовать
при изготовлении
полусинтетического
смазочного
материала. По
своим характеристикам
эти масла занимают
промежуточное
положение между
минеральными
и синтетическими
маслами, т.е.
их свойства
лучше обычных
минеральных
масел, но хуже
синтетических.
По цене же эти
масла значительно
дешевле синтетических.
Синтетическое
моторное масло
- субстанция,
полученная
в результате
синтеза. Что
же вызвало
необходимость
такого синтеза
и зачем вообще
нужно было
изобретать
синтетику?
Дело в том,
что условия,
в которых работает
любой двигатель
не стабильны.
После остановки
мотор остывает,
после запуска
прогревается,
во время эксплуатации
двигатель также
постоянно
изменяет свой
режим работы
– меняются
обороты, температура,
скорость трения
и прочее. Поэтому
идеальным
моторным маслом
для двигателя
внутреннего
сгорания (ДВС)
могло бы быть
такое масло,
свойства и
характеристики
которого не
изменялись
бы при изменениях
вышеперечисленных
условий.
Но это невозможно
– при остывании
любая субстанция
становится
гуще, при увеличении
скорости трения
– перегревается
и так далее.
Поэтому на
определенном
этапе развития
моторостроения
вопрос обеспечения
максимальной
стабильности
свойств моторного
масла при разных
условиях стал
особо актуальным.
А поскольку
минеральная
основа моторного
масла имеет
свои ограничения
в плане обеспечения
такой стабильности,
ученые, путем
синтеза молекул,
получили
синтетическую
основу, которая
значительно
менее подвержена
влиянию внешних
факторов и
свойства которой
более стабильны
в процессе
длительной
эксплуатации.
Впервые
синтетическое
моторное масло
было применено
в авиации,
когда встала
необходимость
запуска двигателей
при очень низких
температурах
(-40 и ниже). Минеральное
масло при таких
температурах
просто замерзало.
Понятно, что
себестоимость
синтетического
масла была в
те времена
очень высокой,
что не позволяло
массово применять
его в двигателях
автомобилей.
Со временем
синтетические
моторные масла
стали более
дешевыми в
производстве
и начали применяться
в автомобильной
промышленности.
Синтетические
масла
обладают
исключительно
удачными
вязкостно-температурными
характеристиками.
Это, во-первых,
гораздо более
низкая, чем у
минеральных,
температура
застывания
(-50°С, -60°C) и очень
высокий индекс
вязкости, что
существенно
облегчает
запуск двигателя
в морозную
погоду. Во-вторых,
они имеют более
высокую вязкость
при рабочих
температурах
свыше 100°C - благодаря
этому масляная
пленка, разделяющая
поверхности
трения, не
разрушается
в экстремальных
тепловых режимах.
К прочим достоинствам
синтетических
масел можно
отнести повышенную
стойкость к
деформациям
сдвига (благодаря
однородности
структруры),
высокую термоокислительную
стабильность,
то есть малую
склонность
к образованию
нагаров и лаков
(лаками называют
откладывающиеся
на горячих
поверхностях
прозрачные,
очень прочные,
практически
ничем не растворимые
пленки, состоящие
из продуктов
окисления), а
также небольшие
по сравнению
с минеральными
маслами испаряемость
и расход на
угар.
По классификации
Американского
института нефти
(API) базовые масла
подразделяются
на пять категорий:
Группа I - базовые
масла, которые
получены методом
селективной
очистки и
депарафинизации
растворителями
(обычные минеральные)
Группа II-
высокорафинированные
базовые масла,
с низким содержанием
ароматических
соединений
и парафинов,
с повышенной
окислительной
стабильностью
(масла, прошедшие
гидрообработку-
улучшенные
минеральные)
Группа III- базовые
масла с высоким
индексом вязкости,
полученные
методом каталитического
гидрокрекинга
(НС-технология).
В ходе специальной
обработки
улучшают
молекулярную
структуру
масла, приближая
по своим свойствам
базовые масла
группы III к синтетическим
базовым маслам
IV группы. Не
случайно масла
этой группы
относят к
полусинтетическим
(а некоторые
компании даже
к синтетическим
базовым маслам).
Группа IV–
синтетические
базовые масла
на основе
полиальфаолефинов
(ПАО). Полиальфаолефины,
получаемые
в результате
химического
процесса, имеют
характеристики
единообразной
композиции,
очень высокую
окислительную
стабильность,
высокий индекс
вязкости и не
имеют молекул
парафинов в
своем составе.
Группа V –
другие базовые
масла, не вошедшие
в предыдущие
группы. В эту
группу входят
другие синтетические
базовые масла
и базовые масла
на растительной
основе.
Классификация
смазок
В России
выпускается
более 100 видов
гсм, смазок.
В бывшем СССР
до 1979 года наименования
смазок устанавливали
произвольно.
В результате
одни гсм, смазки
получили словесное
название, другие
номер, третьи
- обозначение
создавшего
их учреждения.
В 1979 году был
введен ГОСТ
23258-78 (действующий
в настоящее
время в России),
согласно которому
наименование
смазки должно
состоять из
одного слова
и цифры.
Гсм, смазки
классифицируют
по консистенции,
составу и областям
применения:
По консистенции
гсм, смазки
разделяют на
полужидкие,
пластичные
и твердые. Пластичные
и полужидкие
смазки представляют
собой коллоидные
системы, состоящие
из дисперсионной
среды, дисперсной
фазы, а также
присадок и
добавок. Наибольшее
применение
пластичные
смазки получили
в подшипниках
качения и скольжения,
шарнирах, зубчатых,
винтовых и
цепных передачах,
многожильных
тросах.
Наиболее
существенными,
влияющими на
эффективность
применения
пластичных
гсм, смазок,
являются следующие
факторы:
особенности
узлов трения
и условия и
условия эксплуатации
гсм, смазок -
температура,
нагрузка, скорость
перемещения
трущихся пар;
совместимость
гсм, смазок с
конструктивными
материалами;
совместимость
гсм, смазок
друг с другом
при их возможном
смешивании.
Твердые гсм,
смазки до отвердения
являются суспензиями,
дисперсионной
средой которых
служит смола
или другое
связующее
вещество и
растворитель,
а загустителем
-дисульфид
молибдена,
графит, технический
углерод и т.п.
После отвердения
(испарения
растворителя)
твердые гсм,
смазки представляют
собой золи,
обладающие
всеми свойствами
твердых тел
и характеризующиеся
низким коэффициентом
сухого трения.
По составу
гсм, смазки
разделяют на
четыре группы.
1. Мыльные
гсм, смазки,
для получения
которых в качестве
загустителя
применяют соли
высших карбоновых
кислот (мыла).
В зависимости
от аниона мыла
гсм, смазки
одного и того
же катиона
разделяют на
обычные и комплексные
(кальциевые,
литиевые, бариевые,
алюминиевые
и натриевые.
В отдельную
группу выделяют
гсм, смазки на
смешанных
мылах, в которых
в качестве
загустителя
используют
смесь мыл (литиево
- кальциевые,
натриево - кальциевые
и др.: первым
указан катион
мыла, доля которого
в загустителе
большая). Мыльные
гсм, смазки в
зависимости
от применяемого
для их получения
жирового сырья
называют условно
синтетическими
(анион мыла -
радикал синтетических
жирных кислот)
или жировыми
(анион мыла -
радикал природных
жирных кислот),
например,
синтетические
или жировые
солидолы.
2. Неорганические
гсм, смазки,
для получения
которых в качестве
загустителя
используют
термостабильные
с хорошо развитой
удельной поверхностью
высокодисперсные
неорганические
вещества. К ним
относят силикагелевые,
бентонитовые,
графитные,
асбестовые
и другие гсм,
смазки.
3. Органические
гсм, смазки,
для получения
которых используют
термостабильные,
высокодисперсные
органические
вещества. К ним
относят полимерные,
пигментные,
полимочевинные,
сажевые и другие
гсм, смазки.
4. Углеводородные
гсм, смазки,
для получения
которых в качестве
загустителей
используют
высокоплавкие
углеводороды
(петролатум,
церезин, парафин,
озокерит, различные
природные и
синтетические
воски).
В зависимости
от типа их
дисперсионной
среды различают
гсм, смазки на
нефтяных и
синтетических
маслах. По области
применения
в соответствии
с ГОСТ 23258-78 смазки
разделяют на:
Антифрикционные
(снижение износа
и трения сопряженных
деталей);
Консервационные
(предотвращение
коррозии
металлических
изделий и механизмов
при хранении,
транспортировании
и эксплуатации)
Уплотнительные
(герметизация
зазоров, облегчение
сборки и разборки
арматуры,
сальниковых
устройств,
резьбовых,
разъемных и
подвижных
соединений,
в том числе
вакуумных
систем)
Канатные
(предотвращение
износа и коррозии
стальных канатов).
Антифрикционные
К антифрикционным
гсм, смазкам
общего назначения
относят солидолы
- наиболее дешевые
пластичные
гсм, смазки.
Они водостойкие,
хорошо защищают
металлы от
коррозии, имеют
достаточно
хорошие противоизносные
свойства. У
них, однако,
низкие температуры
плавления и
механическая
стабильность
При температурах
выше 60 - 70°С используются
Na и Са- гсм, смазки.
В настоящее
время их выпуск
сокращается
в связи с применением
в большинстве
узлов трения
многоцелевых
смазок.
Гсм, смазки
общего назначения
Солидол-С
Область применения:
относительно
грубые узлы
трения механизмов
и машин, транспортных
средств,
сельскохозяйственной
техники; ручной
и другой инструмент,
шарниры, винтовые
и цепные передачи,
тихоходные
шестеренчатые
и т.п. Хорошие
водостойкость,
коллоидная
стабильность,
защитные свойства,
узкий диапазон
рабочих температур
и низкая механическая
стабильность
(Тр= -30…+65С)
Солидол-Ж
Область применения:
смазывание
узлов трения,
качения и скольжения
различных машин
и механизмов
(Тр= -25…+65С)
Графитин
Область применения:
тяжело - нагруженные
тихоходные
механизмы-рессоры,
подвески тракторов
и гусеничных
машин, открытые
шестереночные
передачи, резьбовые
соединения
и др. (Тр= -20…+60С)
Графитная-Ж
Предназначена
для смазывания
грубых тяжело
- нагруженных
механизмов
( открытых
шестеренчатых
передач, резьбовых
соединений,
ходовых винтов,
домкратов,
рессор и др. ).
Допускается
применять
смазку при
температуре
ниже -20°С в рессорах
и аналогичных
устройствах.
Смазка работоспособна
при температурном
интервале
применения
от -20 до 60°С.
Гсм, смазки
общего назначения
для повышенных
температур
Смазка-1.13
Смазывание
узлов трения
качения и скольжения
механизмов
и машин. Применяется
для подшипников
электродвигателей,
ступиц колес
автомобилей
и др.
Консталин
Область применения;
смазывание
узлов терния
вентиляторов
литейных машин,
доменных и
цементных
печей, подшипников
качения на
железнодорожном
транспорте
и др. Водостойкость
низкая. Работоспособна
при температуре
-40…+120°С.
Литин-2 Применяется
для смазывая
игольчатых
подшипников
карданных
шарнирах и
других узлов
автомобилей.
Работоспособна
при температуре
-40…+120°С.