Диапазон эффективной работы AW/EP/Solid присадок в координатах скорость/нагрузка

[psnsergey 350]

Добрый день! У меня нет ясности в вопросе осознанного выбора смазочных материалов. Прошу помочь. И вообще вопрос интересный, думаю, не только мне.

 

Как известно (сейчас выдам поток сознания ), в маслах и смазках присадки, противодействующие износу, грубо делятся на растворяемые противоизносные AW (Anti-wear), растворяемые противозадирные EP (Extreme Power), и порошкообразные твёрдые, которые предлагаю обозначать буквой Ы... нет, переключу язык: S .

AW работают при граничном трении, на средних контактных давлениях, снижая износ. Механизм действия - усиленная "липкость" молекул к металлу либо формируемому на металле слою чего-то, то есть по сути это усилители естественной масляной пленки.

EP работают при больших контактных давлениях и достаточных скоростях. Механизм действия - разложение под действием локальных нагревов и высоких давлений (однако, порядок давлений определяется микротвёрдостью материалов - единицы ГПа, т.е. десятки тысяч атмосфер!) с образованием активных химических элементов, создание на металле пленок, к примеру, сульфидов (либо металлов трущихся пар, либо металлов, входящих в рецептуру), которые при высоких температурах и давлениях буквально текут, смазывая пару трения и предотвращая задир.

S (дисульфиды молибдена, вольфрама, нитрид бора, фторопласт, графит... много их) - тут всё выглядит просто, слоистые и чешуйчатые материалы, проскальзывающие либо в своей массе (графит, моли), либо между частичкой и адсорбировавшейся на материале пары трения пленкой присадки (именно поэтому так скользок фторопласт - он "чешуится" на наноуровне при контакте с материалами).

 

Существует определённый (не 100%-й, но всё же) антагонизм, например, между EP и AW присадками, из-за чего крайне сложно получить, к примеру, рекордно большую нагрузку сваривания ("работа" EP) и рекордно малое пятно износа ("работа" AW). Можно его объяснить "конкуренцией" этих материалов на поверхность пар трения.

 

А теперь моя непонятка. Если у нас EP присадки работают от сочетания нагрева и давления, то при малых скоростях они не работают? И S на больших нагрузках тогда строго показаны?

 

И конкретно - модный ныне сульфонат кальция. Судя по всему, это именно EP присадка (ну, одновременно он загуститель и антиокислитель смазок). Получается, при малых скоростях он так же не оказывает противозадирного действия?

[psnsergey 350]

Сам спрашивал - сам отвечаю. Мои предположения оказались абсолютно верными. Никакие растворимые противозадирные присадки, включая сульфонаты, не эффективны при малых скоростях трения, особенно при невысоких температурах. Потому что они не работают при граничном трении, в которое неизбежно переходит узел при уменьшении скорости и сокращении масляного клина, особенно если вязкость базы мала. Вот цитата из http://tpgargo.ru/press-czentr/blog/smazka-dlya-shliczevyix-soedinenij:

Спойлер

Особенностями работы шлицевых соединений в составе карданных валов и приводных шпинделей являются малая скорость скольжения и высокие удельные давления. Это создает неустойчивый эластогидродинамический режим трения, переходящий в граничное трение.

Рис.2 Шлицевое соединение карданного вала
 

Смазки для защиты узлов при граничном режиме трения обязательно должны содержать твёрдые смазочные добавки, призванные усилить действие противозадирных присадок, столь малоэффективных при малых скоростях скольжения. Обычно это графит или дисульфид молибдена. Если графит предпочтительнее при высокотемпературном применении, то дисульфид молибдена более эффективен трибологически.