Mỡ là Khái niệm, phạm vi, thành phần và ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Thậm chí người Ai Cập cổ đại vào thế kỷ ⅩⅠⅤ trước Công nguyên đã sử dụng hỗn hợp dầu ô liu và vôi để bôi trơn trục của những cỗ xe bằng gỗ. Chính thành phần này là nguyên mẫu của mỡ bôi trơn đa thành phần hiện đại, được sử dụng hiệu quả trong nhiều đơn vị công nghệ hiện đại để giảm mài mòn các bộ phận cọ xát.

Trong thế giới hiện đại, mọi chủ xe đều nhận thức rõ rằng dầu mỡ là một trong những thành phần chính ảnh hưởng đến hoạt động an toàn và lâu dài của các cơ cấu đơn giản và phức tạp với bề mặt cọ xát. Do đó, kiến thức về thành phần và phạm vi của chất bôi trơn là chìa khóa để ứng dụng thành công.

Nó được làm bằng gì

Loại chất bôi trơn phổ biến nhất là mỡ, là một hỗn hợp các chất làm đặc hòa tan trong môi trường lỏng. Hiệu quả nhất là các hệ thống ba thành phần có chứa chất lỏngthành phần (70-90%), chất làm đặc (10-15%) và các chất phụ gia khác nhau (1-15%).

Là một thành phần chất lỏng, dầu có nguồn gốc tổng hợp và dầu mỏ, cũng như hỗn hợp của những chất này, thường được sử dụng nhất. Dầu tổng hợp được sử dụng cho các bộ phận quan trọng của các cơ cấu hoạt động trong nhiều loại tải tiếp xúc và nhiệt độ khác nhau. Thành phần dầu kém ổn định hơn với sự dao động nhiệt độ. Hỗn hợp dầu lỏng được thiết kế để cải thiện ứng dụng của mỡ và cải thiện hiệu suất của chúng.

Chất làm đặc, được dùng dưới dạng xà phòng hoặc hydrocacbon rắn, tạo ra độ đặc cần thiết cho sản phẩm.

Cải thiện các đặc tính của mỡ bôi trơn được thực hiện bằng cách đưa vào các chất phụ gia ở dạng phụ gia và chất độn. Mỗi thành phần thực hiện chức năng của nó.

Tính năng sử dụng chức năng

Hoạt động hiệu quả của bất kỳ nhãn hiệu dầu mỡ nào không chỉ được xác định bởi các điều kiện hoạt động của bản thân vật liệu, mà còn bởi loại đơn vị kỹ thuật mà nó được thiết kế để bảo vệ. Có nhiều tiêu chí để lựa chọn chất bôi trơn:

• Chế độ hoạt động của bộ ma sát (tải thay đổi hoặc không đổi).
• Đặc điểm thiết kế của thiết bị vận hành (kích thước, kiểu, tính chất của chuyển động).
• Đặc trưng của vật liệu mà chất bôi trơn tiếp xúc.
• Điều kiện bên ngoài cho hoạt động của bề mặt cọ xát.
• Điều khoản và khả năng thay thế lớp phủ bảo vệ.

Dựa trên các tiêu chí này, mục đích chính của mỡ bôi trơn có thể được xây dựng:

• Giảm lực ma sát giữa các phần tử giao phối của cơ chế.
• Giảm tiếng ồn và độ rung của thiết bị trong quá trình vận hành.
• Ngăn ngừa mài mòn các bộ phận cọ xát.
• Bảo vệ bề mặt kim loại khỏi tác hại của môi trường.
• Làm kín hiệu quả các khe hở giữa các phần tử giao phối.

Cần xác định chính xác loại mỡ bôi trơn nào sẽ sử dụng để thực hiện một số chức năng từ danh sách có thể đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của cơ chế. Tại sao không mọi người? Bởi vì không có chất bôi trơn phổ biến nào có thể thực hiện tất cả các chức năng này cùng một lúc.

Yêu cầu đối với chất bôi trơn

Mỡ là công cụ đảm bảo hoạt động hiệu quả và lâu dài của bất kỳ thiết bị nào có bề mặt cọ xát. Các yêu cầu sau áp dụng cho các vật liệu như vậy:

• Khả năng duy trì các đặc tính của nó dưới các tác động nhiệt độ khác nhau.
• Không phá hủy cấu trúc bề mặt tiếp xúc với dầu mỡ.
• Chịu được nhiều loại tải khác nhau mà không làm thay đổi tính chất của nó.
• Không có tác hại đối với cơ thể con người và môi trường.
• Vận hành tiết kiệm và chi phí vật liệu thấp.

Ngoài ra, chất bôi trơn có thể bịcác yêu cầu có tính chất cụ thể, ví dụ, trong một số cơ chế, các đặc tính quang học và điện môi của mỡ bôi trơn là rất quan trọng.

Nguyên lý hoạt động

Tại sao xà phòng kim loại được thêm vào? Nó hoạt động như một chất làm đặc, tạo ra một bình chứa dầu. Xà phòng trong dầu mỡ giống như một miếng bọt biển. Nó tạo thành một khung mạng. Trong một miếng bọt biển đơn giản, nó là cao su bọt. Với tải trọng cơ học lớn hoặc sự gia tăng nhiệt độ, dầu bị ép ra khỏi cấu trúc phân tử này. Hành động này làm giảm hiệu quả lực ma sát của các bộ phận giao phối.

Giảm tải giúp phục hồi mỡ về trạng thái dẻo, ngăn dầu lan ra và cũng giữ cho mỡ trên bề mặt nghiêng và thẳng đứng.

Ưu và nhược điểm

Định nghĩa định tính về dầu mỡ có thể được đặc trưng bởi những ưu điểm của nó so với chất bôi trơn dạng lỏng. Những ưu điểm chính của nó bao gồm:

• Hệ số bôi trơn tăng làm tăng khả năng chống mài mòn của các bề mặt cọ xát.
• Bảo vệ chống ăn mòn tốt hơn.
• Hệ số bám dính cao cho phép mỡ được giữ chắc chắn trong các mặt phẳng thẳng đứng và nghiêng.
• Đặc tính niêm phong được tăng cường bảo vệ các tổ hợp giao phối khỏi các mảnh vụn và độ ẩm bên ngoài.
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động cao hơn.
• Tuổi thọ dầu mỡ dài làm tăng tính kinh tế của việc sử dụng dầu mỡ.

CùngVới những ưu điểm của chất liệu nhựa, nhưng việc sử dụng nó cũng có một số nhược điểm:

• Làm chậm quá trình nguội của bề mặt cọ xát.
• Chất bôi trơn xà phòng có khả năng kháng hóa chất kém.
• Khả năng giữ lại tạp chất bên ngoài làm tăng đáng kể tỷ lệ mòn của các nút giao phối.
• Khó phân phối chất bôi trơn trực tiếp lên bề mặt cọ xát.

Tính năng cơ bản

Điều quan trọng trong quá trình hoạt động của bất kỳ bộ phận cơ khí nào là việc lựa chọn dầu nhớt chính xác. Đó là lý do tại sao cần phải biết rõ các đặc tính chính của mỡ bôi trơn, điều này phần lớn phụ thuộc vào các chất tạo nên thành phần của chúng, cũng như các điều kiện hoạt động của thiết bị.

Các tính chất chính của vật liệu nhựa có thể được chia thành nhiều nhóm, được đặc trưng bởi các chỉ số sau:

• Sức mạnh.
• Độ nhớt.
• Ổn định.

Sức mạnh

Tất cả các nhãn hiệu mỡ bôi trơn đều được đặc trưng bởi một chỉ số đặc biệt - độ bền kéo. Hệ số này cho biết giá trị của tải trọng tối thiểu mà tại đó sự phá hủy khung phân tử xảy ra và vật liệu bị biến dạng do cắt.

Nếu tải trọng của các bề mặt ma sát vượt quá độ bền kéo, thì chất bôi trơn bắt đầu lan rộng. Điều này có thể dẫn đến biến dạng nghiêm trọng của các nút và thậm chí gây ra tai nạn (nếu chúng ta nói về ô tô). Khi giảm tải, chất bôi trơn trở lại trạng thái đàn hồi, do đó nó được giữ lại một cách hiệu quả ngay cả khi theo phương thẳng đứngbề mặt.

Sức mạnh bị ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

• Loại chất làm đặc và nồng độ của nó.
• Tính chất và thành phần của thành phần lỏng của vật liệu.
• Nồng độ và thành phần của chất làm đầy.
• Chế độ và phương pháp tạo dầu mỡ.

Chỉ số độ bền kéo bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ trong nút. Khi chọn chất bôi trơn, hãy xem xét lực tối thiểu phải tác dụng để di chuyển bề mặt giao phối.

Độ nhớt

Chỉ số này đặc trưng cho hoạt động của dầu mỡ trực tiếp tại điểm ma sát sau khi nó chuyển sang trạng thái lỏng. Trong dầu lỏng bôi trơn, độ nhớt là một giá trị không đổi. Trong nhựa dẻo, nó phụ thuộc trực tiếp vào tốc độ quay của nút và nhiệt độ, do đó chỉ số này được gọi là độ nhớt hiệu dụng.

Tăng tốc độ di chuyển sẽ giảm chỉ số này. Nếu nhiệt độ không đổi, thì nó được biểu thị bằng đặc tính tốc độ nhớt. Khi tốc độ chuyển động của các bề mặt cọ xát không đổi và nhiệt độ thay đổi, nó được xác định bởi đặc tính nhiệt độ - độ nhớt. Sự gia tăng nhiệt độ trong khu vực các nút ma sát làm giảm đáng kể độ nhớt của liên kết nhựa.

Ổn định

Chỉ số này có nghĩa là vật liệu có thể duy trì các đặc tính của nó ở mức độ nào trong một khoảng thời gian nhất định dưới tác động của các yếu tố bên ngoài.

Tùy thuộc vào loại ảnh hưởng bên ngoài, chỉ số ổn định có thể được chia thànhcác nhóm sau:

• Tính ổn định cơ học đề cập đến khả năng giữ lại các đặc tính của mỡ sau khi biến dạng. Điều này phụ thuộc nhiều vào thời gian và cường độ tiếp xúc. Loại mỡ không ổn định không thích hợp cho các ứng dụng không được chặt chẽ.
• Độ bền nhiệt đề cập đến khả năng duy trì hoạt động của mỡ khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian ngắn. Các thành phần của nó có thể phân hủy thành chất làm đặc và dầu ở nhiều nhiệt độ cao nhất khác nhau.
• Tính ổn định hóa học đặc trưng cho các đặc tính của chất bôi trơn để chịu được tác hại của các axit hoặc kiềm khác nhau. Thông thường, đặc tính này cho biết khả năng chống lại quá trình oxy hóa của một chất đối với oxy.
• Độ ổn định vật lý cho biết khả năng chất bôi trơn bay hơi hoặc giải phóng thành phần chất lỏng của chính nó mà không cần tải trọng.

Ngoài ra còn có nhiều tính chất dầu mỡ khác:

- một chỉ số về sự thâm nhập của thành phần vào vật liệu của bề mặt cọ xát;

- điểm rơi mà giọt chất đầu tiên được giải phóng;

- đặc tính chống mài mòn và những đặc tính khác.

Phân loại

Có nhiều thông số để phân loại mỡ bôi trơn theo tiêu chuẩn. Dựa trên đó, việc lựa chọn vật liệu cho các mục đích cụ thể sẽ được thực hiện.

Theo cách sử dụng, mỡ bôi trơn được chia thành các loại sau:

• Chất bảo quản - bảo vệ bề mặt kim loại trong quá trình bảo quản.
• Chống ma sát - giảmmài mòn của các bộ phận cọ xát.
• Rope - dùng để chống mài mòn dây thép.
• Niêm phong - dùng để làm kín van và kết nối ren.

Theo loại gốc dầu, mỡ nhờn được chia thành các loại sau:

• Dựa trên các sản phẩm dầu mỏ tinh chế.
• Công thức sử dụng dầu tổng hợp (tổng hợp).



• Với dầu thực vật.
• Hỗn hợp dầu.

Phân loại mỡ bôi trơn theo loại chất làm đặc:

• Hữu cơ. Chúng chứa chất làm đặc làm bằng vật liệu cao phân tử.
• Vô cơ. Bao gồm chất làm đặc vô cơ.
• Xà phòng. Xà phòng được sử dụng như một chất làm đặc.
• Hiđrocacbon. Chúng chứa chất làm đặc sáp hoặc ceresin.

Đánh dấu

Theo các đặc tính và thành phần được liệt kê, chất bôi trơn được dán nhãn. Trước đây, nó là tùy ý, được thể hiện bằng tên chữ cái hoặc số, cũng như tên của nhà sản xuất. Sau đó, quy trình dán nhãn đã được tiêu chuẩn hóa. Dầu nhớt bắt đầu được ký hiệu bằng các chữ cái:

• Lĩnh vực ứng dụng được biểu thị bằng các chữ cái: U - phổ thông, I - công nghiệp, Zh - đường sắt, P - lăn.
• Tùy thuộc vào nhiệt độ sử dụng, mỡ bôi trơn đa năng được đánh dấu bằng các chữ cái: T - chịu lửa, C - nóng chảy trung bình, H - nhiệt độ thấp.
• Thuộc tính cụ thểđược biểu thị bằng các chữ cái: Z - bảo vệ, V - chống ẩm, M - chống sương giá, K - dây.

Ví dụ: mỡ UNZ có nghĩa là mỡ phổ quát, nhiệt độ thấp, bảo vệ.

Hãy nhớ rằng hiệu suất hiệu quả của bất kỳ thiết bị hoặc lắp ráp cơ khí nào phụ thuộc vào chất bôi trơn phù hợp. Việc sử dụng nó sẽ làm giảm đáng kể lực ma sát trong các nút giao phối và kéo dài tuổi thọ của thiết bị cơ khí.