Когда наступает зима и с севера надвигается холод, задумываетесь ли вы когда-нибудь о том, как эти перепады температур могут повлиять на надёжность вашего оборудования? Все машины и смазочные материалы имеют практические ограничения по рабочим температурам. Гораздо больше внимания уделяется верхнему лимиту температур, потому что перегрев как масла, так и оборудования может стать источником серьёзных проблем и даже опасности. Но очень редко можно увидеть обсуждение нижних лимитов. При чрезвычайно низких температурах, например, при запуске оборудования на улице холодным зимним утром, смазочные материалы внутри машины могут застыть и перестать течь. То есть они могут достичь так называемой температуры застывания. В циркуляционных системах вязкость может стать настолько высокой, что поток масла просто остановится или как минимум очень сильно замедлится. В таком случае происходит масляное голодание, приводящее к разрушению контактирующих металлических поверхностей. Но, конечно же, циркуляционные системы – не единственные, которые зависят от потока масла. Представьте себе, что во что превращается смазывание коробки передач разбрызгиванием, когда масло становится холодным и густым. Когда масло обладает правильной вязкостью, а сама коробка передач грамотно сконструирована, брызги масла поднимаются по профилю зуба шестерни и иногда доходят даже до подшипников вала или ступеней редуктора, расположенных выше. Однако, когда высокая вязкость холодного масла не позволяет ему нормально течь, нижняя шестерня не может поднять его брызги и доставить их до остальных компонентов, которым тоже требуется смазывание. Ещё одним побочным эффектом повышенной вязкости является более высокий пусковой крутящий момент двигателя. Нагрузка, которой подвергается двигатель, пытаясь прогнать через себя застывшее масло, может быть настолько сильной, что двигатель просто полностью выходит из строя или, по крайней мере, тратит огромное количество энергии на преодоление трения. Однако холод влияет не только на вязкость смазочных материалов. В исключительных случаях базовое масло, смешанное с различными присадками (компаундированное масло), может начать разделяться на различные фазы. Подобный процесс расслоения называется "стратификация". Также некоторые присадки теряют свою растворимость на холоде. А когда они становятся нерастворимыми, они просто отделяются от масла и оседают под действием силы тяжести, образуя отложения на дне поддона. Если эти присадки нужны для нормальной работы механизма, но они отделились от масла и осели на поддоне, то качество смазывания, соответственно, снижается, что может привести к поломке машины. Какая температура считается холодной? Большая часть базовых масел и смазок нормально выдерживают падение температур до 0°C или даже -10°C. Однако при температуре -20°C эффективность смазочных материалов уже заметно падает. Некоторые достигают своей температуры застывания. Температура застывания определяется качеством базового масла, а также наличием определённых присадок. Возьмите за правило всегда брать смазочные материалы с температурой застывания по меньшей мере ниже на 10°C ожидаемой минимальной температуры запуска машины. Большинство минеральных масел не могут обеспечивать качественное смазывание при температурах -20°C и ниже. К счастью, существуют различные альтернативы. Например, синтетические масла на основе полиальфаолефина (PAO) используются чаще всего, если эксплуатация машины подразумевает работу при -20°C или ниже. В PAO содержится гораздо меньше парафина по сравнению с дешёвыми и менее качественными минеральными маслами, поэтому оно сохраняет свою текучесть и на низких температурах. Температура застывания некоторых PAO может достигать -50°C. 56% подписчиков на Lube-Tips сообщают, что на их предприятиях возникали проблемы со смазочными материалами, связанные с низкими температурами.
Одно из свойств PAO, которое позволяет им сохранять рабочие характеристики даже на холоде, – это высокий индекс вязкости. Индекс вязкости описывает, насколько сильно вязкость масла меняется в зависимости от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем шире диапазон температур, при котором вязкость масла не меняется. То есть чем выше индекс вязкости, тем более качественным считается масло. Этот параметр масла следует обязательно учитывать, если смазываемая машина работает в диапазоне разных температур. Эксплуатационные характеристики масла на холоде проверяются с помощью нескольких испытаний, описанных стандартами ASTM. Например, температура застывания, крутящий момент при низких температурах и давление потока – для смазок. За последние годы исследования и разработка смазочных материалов для работы в чрезвычайно холодных условиях продвинулись далеко вперёд. В настоящее время разрабатываются смазочные материалы специально для применения в холодную погоду. Несмотря на то, что тип смазочного материала имеет первостепенное значение при низких температурах, вы также можете повлиять на качество смазывания, используя, например, нагреватели, более широкие линии подачи, меньшее количество труб в насосных системах, смазывание другими методами и т.д. Самое главное – чтобы у вас было понимание, что происходит с вашими смазочными материалами на холоде. Таким образом вы сможете принимать грамотные решения. В следующий раз, когда вы будете запускать ваше оборудование холодным утром, вы уже будете осознавать, что именно происходит со смазочным материалом в данный момент и какие последствия могут наступить.
- Автор статьи:Джереми Райт, Корпорация Noria
- Источник:How Cold Temperatures Affect Your Lubricants