Proprietatile lubrifiantilor

Proprietatile lubrifiantilor

Vascozitatea este calitatea de baza a lubrifiantilor si reprezinta rezistenta pe care o opun particulele lor atunci cand supuse unei alunecari. Prin vascozitate se poate aprecia daca un lubrifiant este corespunzator unui anumit scop, unor anumite conditii de exploatare. Conform unei alte definitii, vascozitatea reprezinta rezistenta opusa de fluid miscarii relative a particulelor sale si este proprietatea cea mai importanta a uleiurilor lubrifiante, datorita careia acestea pot umple spatiul dintre suprafetele solide in miscare, separandu-le complet. Unitatea de vascozitate in sistemul C.G.S. este poisul (P) si exprima forta tangentiala, in dine, exercitata de un strat de fluid cu o suprafata transversala de 1cm², care se deplaseaza cu o viteza v = 1cm/ s fata de un plan paralel situat la distanta de 1 cm. Aceasta miscare relativa este insotita de o frecare a particulelor de fluid, produsa de fortele de coeziune si ciocnirile dintre molecule:

Forta tangentiala este exprimata prin relatia formulata de Newton:

t = μ* dv/ds

Unde t este forta de frecare pe unitatea de suprafata; dv/ds gradientul de viteza; μ este coeficientul de vascozitate dinamica sau vascozitatea absoluta.

Adesea, in practica se foloseste vascozitatea cinematica, avand ca unitate de masura centimetrul la patrat pe secunda sau stokesul (St):

v μ/ p

unde p este densitatea, in g/ cm³.

In determinarile de laborator si in practica se utilizeaza pentru vascozitate gradul Engler (sE), relatia de transformare in [m²/ s] fiind:

10⁶vm²/ s = 7,24 sE - 6,25/ sE

Vascozitatea uleiurilor variaza in limite foarte largi cu temperatura, element foarte important si cu insemnate implicatii in lubrificatii. La temperaturi joase, vascozitatea are o valoare mare, intarziind formarea peliculei intre suprafetele in miscare si ducand astfel la o uzura prematura a masinilor, prin functionarea acestora in regim semiuscat in perioada de pornire. Vascozitatea scade considerabil cu cresterea temperaturii. De aceea, este necesar a se preciza temperatura la care este valabila valoarea data a vascozitatii. Sunt de preferat uleiurile cu variatie cat mai redusa a vascozitatii in raport cu temperatura, acestea putand lucra intr-un interval larg de temperatura cu un regim stabil.

Capacitatea de ungere este proprietatea lubrifiantului de a adera la suprafata metalica in situatii dificile de frecare sau la presiuni foarte ridicate.

Densitatea Densitatea ρ reprezinta masa M a unitatii de volum V:

p = M/ V

si se masoara in g/ cm³ sau Kg/ dm³.

Densitatea este, in general in functie de temperatura si presiune. Pentru fluide insa variatia densitatii cu presiunea se poate neglija.

Compresibilitatea. La presiuni ridicate uleiurile lubrifiante se comprima, micsorandu-si volumul initial. Variatia volumului in functie de presiune este data de relatia:

- ΔV = β_vV₀Δ_p

in care: β_v este coeficientul de compresibilitate volumica;

V₀ - volumul initial al uleiului la presiunea initiala;

Δ_p - variatia de presiune.

Compresibilitatea uleiului da nastere la avansuri neuniforme si in salturi la masinile-unelte actionate hidraulic, ducand la inrautatirea calitatii suprafetei prelucrate si la uzura prematura sau ruperea sculelor.

Stabilitatea Dupa un timp de functionare, uleiurile minerale isi pierd caracteristicile initiale datorita actiunii unor presiuni, temperaturi si viteze care variaza in limite largi. Pierderea caracteristicilor initiale duce la marirea tendintei de emulsionare (dispersare in apa si depunere de mal), marirea vascozitatii, depuneri pe peretii conductelor si aparatajului hidraulic, marirea actiunii corosive, scaderea onctuozitatii etc.

Pentru marirea stabilitatii uleiurilor, acestea se trateaza cu aditivi antioxidanti, aditivi detergenti, aditivi antispumanti etc.

Neutralitatea. Aceasta se refera la aciditatea minerala si organica din uleiuri. Aciditatea minerala si alcalinitatea se datoreaza acidului sulfuric si sodei caustice care se folosesc la rafinarea uleiului. Standardele in vigoare prevad ca uleiurile minerale sa nu contina urme de aciditate minerala si alcalinitate. Continutul de aciditate minerala si alcalinitate in uleiurile minerale duce la coroziunea metalului si la formarea sapunurilor metalice, care contribuie la oxidarea uleiului.

Inflamabilitatea Punctul de inflamabilitate este temperatura la care vaporii de ulei mineral se aprind. Este importanta cunoasterea punctului de inflamabilitate in vederea depozitarii corecte, pentru prevenirea incendiilor, precum si utilizarii uleiurilor la presele hidraulice pentru forjarea la cald. Pentru uleiurile minerale punctul de inflamabilitate este de 150 - 200sC. punctul de inflamabilitate intereseaza mai mult la alegerea uleiurilor cu ardere interna, compresoare etc.

Punctul de solidificare (congelare) este temperatura la care uleiul, sub actiunea propriei sale greutati, nu mai poate curge in mod vizibil. Acest fenomen are loc nu la o temperatura precisa, ci intr-un interval de temperatura.

Emulsionabilitatea este proprietatea uleiului de a se amesteca cu apa calda, formand emulsie, si de a nu se separa ulterior, proprietate nedorita mai ales la turbinele cu vapori.

Spumarea se datoreaza bulelor de aer dispersate in ulei a caror degajare la suprafata uleiului formeaza spuma, favorizand procesul de oxidare a uleiului. In acelasi timp scade conductibilitatea termica, ceea ce conduce la micsorarea capacitatii de racire a uleiului si de preluare a caldurii in procesul de frecare a diferitelor organe de masini.

Puritatea. Aceasta este o caracteristica care se refera la impurificarea uleiului cu substante care provin din afara, cum ar fi: praf, nisip, particule de metal, acestea putand duce la urmari grave asupra masinilor-unelte si utilajelor ca: griparea suprafetelor de ghidare, deteriorarea elementelor hidraulice, infundarea conductelor etc.

Indicele de vascozitate DD (Dean Davis Acesta reprezinta variatia vascozitatii cu temperatura. O data cu ridicarea temperaturii, miscarea moleculelor fluidului devine mai activa si coeziunea lor scade, din care cauza scade si vascozitatea. Cu cat indicele de vascozitate DD este mai mare, cu atat variatia vascozitatii cu temperatura este mai mica, deci uleiul este mai stabil.

Lubrifiantii lichizi (uleiurile) au urmatoarele avantaje: stabilitate chimica ridicata; se pot utiliza la turatii mari si temperaturi inalte; frecare interna redusa, putand fi folositi la aparatele de precizie.

Dintre dezavantaje se mentioneaza faptul ca se scurg usor din carcasa, impunand constructia unor sisteme de etansare relativ complexe si completari frecvente.