MAZIVA

MAZIVA I NJIHOVA ULOGA U TEHNICI

Brzi razvoj tehnike i njena široka primena, dovodi do razvoja i stalnog usavršavanja tehničkih sistema (mašina), njihovih sklopova, podsklopova, elemenata i sl. U mnogobrojnim pokretnim mašinskim elementima i komponentama, pojavljuje se otpor čiji je uzrok trenje između dodirnih površina. Posledice nastajanja trenja se ogleda u sledećem:

- povećanju utroška energije, nepotpunoj iskorišćenosti energije, povećanju zagrevanja kliznih površina (kod kliznih lezišta, kliznih površina

mašina alatki i sl.), i znatnom habanju pokretnih površina odnosno, pri nepotpunom

podmazivanju tarnih površina i sl.

Da bi se pojava trenja smanjila, vrši se razdvajanje kontaktnih površina slojem tečnosti ili drugim pogodnim materijalima. Materije koje u određenim radnim uslovima mogu zadržati i stvoriti uslove pogodnosti u smanjenju otpora trenja između površina u kontaktu , nazivamo MAZIVIMA, a postupak koji omogućuje takve uslove PODMAZIVANJEM.

Iz napomenutog se može zaključiti da je mazivu poverena uloga u smanjenju trenja i svih njegovih neželjenih posledica, kao i niz drugih zadataka kao što su: odvođenje toplote koja nastaje u kontaktu dodirnih površina mašinskih

elemenata koji se kreću jedan u odnosu na drugi (npr. rukavac vratila u odnosu na posteljicu ležaja),

zaptivanju izvesnih mašinskih elemenata tehničkog sistema, amortizaciji udara u radu tehničkog sistema (kod harmoničnog i udarnog

opterećenja), zaštiti tehničkog sistema od korozivnog dejstva sredine, i čišćenju i ispiranju mašinskih delova tehničkih sistema i dr.

Od pravilnog izbora u najvećoj meri zavise osnovna radna svojstva elemenata tehničkih sistema kao što su:

stabilnost, preciznost, nosivost, i trajnost i dr.

REOLOGIJA MAZIVA

Unutrašnje trenje - viskoznost fluida

Pri kretanju fluida, između pojedinih čestica u pokretu, pojavljuju se sila unutrašnjeg trenja, koja prouzrokuje otpor kretanju. Ova pojava sile unutrašnjeg trenja naziva se viskoznost.Sila unutrašnjeg trenja kod tečnosti, zavisi od brzine pojedinih delića tečnosti koji se međusobno dodiruju.

Kretanje mase tečnosti može se predstaviti kao kretanje pojedinih zamišljenih vrlo tankih slojeva tečnosti debljine Δy između dva poprečna preseka, A-A i B-B (slika.1.)

Slika 1. Strujanje viskoznog fluida

Ukoliko ne bih postojala sila unutrašnjeg trenja, kao ni trenje između najnižeg sloja tečnosti i površine dna kanala, svaki sloj tečnosti a time i cela masa tečnosti bi stigla iz preseka A-A do preseka B-B za isto vreme. Brzine kretanja u svim slojevima tečnosti u tom slučaju bi bile potpuno jednake. Međutim, kako se između pojedinih slojeva i između najnižeg sloja tečnosti i površine dna kanala za vreme kretanja fluida pojavljuje sila unutrašnjeg trenja koja sprečava slobodno kretanje, zbog koje brzine kretanja svih slojeva tečnosti neće biti jednake.

Godine 1687. fizičar Isak Njutn je odredio zakonitost, utvrdivši da je sila unutrašnjeg trenja tečnosti proporcionalna veličina dodirnih površina (A)

između dva susedna sloja u dodiru, da raste sa porastom gradijenta brzine

, i konačno da zavisi od prirode same tečnosti.U uprošćenom matematičkom pogledu, ovaj zakon se može predstaviti

sledećim izrazom:

,

pri čemu je:Ftr - sila trenja koja se pojavljuje između dva susedna sloja tečnosti,

A - veličina dodirne površine dva susedna sloja,Δυ - priraštaj brzine kretanja tečnosti između dva susedna sloja,Δy - dubinska razlika između dva susedna sloja, iη - dinamički koeficijent trenja (dinamička viskoznost).

U mehanici fluida se dinamička viskoznost (η) (dinamički koeficijent trenja) deli gustinom tečnosti (ρ) i dobijeni količnik naziva se kinematskim koeficijentom viskoznosti (ν) a izračunava se :

(75)

Osim od vrste tečnosti (maziva) viskoznost zavisi i od pritiska i temperature. Pritisak sam po sebi, slabo utiče na dinamičku viskoznost fluida, ali po kinematsku viskoznost ima presudni značaj jer je gustina tečnosti izrazita funkcija pritiska. Sa porastom pritiska u dijapazonu nižih pritisaka, koeficijent viskoznosti se ne menja značajno. Međutim, sa velikim porastom pritiska, porast vrednosti koeficijenta viskoznosti kod ulja za podmazivanje je veoma značajan.

Što se tiče, porasta temperature fluida, njenim porastom dolazi do smanjenja (pada) koeficijenta viskoznosti (ν,η).

VRSTE I OPŠTA KLASIFIKACIJA MAZIVA

Tendencija razvoja tehničkih sistema ukazuje na raznolikost konstrukcija i radnih uslova mašina i uređaja te stoga se pojavljuju i zahtevi u pogledu podmazivanja istih. Otuda je nastala i potreba vrlo velikog broja maziva, od kojih svako svojim osobinama odgovara funkcionalnim zahtevima mašine tj. tehničkog sistema.

Sistemska klasifikacija svih maziva u dosadašnjoj praksi ne postoji a i teško bi se mogla odrediti u potpunosti. Različite podele mogu se primeniti prema poreklu ili oblasti primene maziva kao i prema reološkim osobinama (viskozitet, tvrdoća itd.).

Podela maziva prema reološkm osobinama i agregatnom stanju predstavlja najednostavniju i to grubu klasifikaciju maziva. Prema ovoj podeli maziva se mogu podeliti na: gasovita (vazduh, neutralni gasovi), tečna maziva različitog viskoziteta (poznata pod opštim imenom maziva

ulja), polučvrsta maziva različitih tvrdoća (poznata pod opštim imenom mazive

masti), i čvrsta maziva (grafit, molibdendisulfid i dr.).

Iako se maziva mogu dobiti iz velikog broja sirovina, savremena maziva u ogromnoj većini vode poreklo iz nafte, odakle se dobijaju složenim

postupcima prerade. Danas se jedan izvestan broj sintetičkih ulja (poliizobutilen, ukloni, poliestri, silikoni i dr.) sve više koriste u tehničkoj praksi podmazivanja zbog svojih specijalnih osobina. Jedini nedostatak ovih ulja se ogleda u njihovoj visokoj ceni prerade odnosno dobijanja.

MAZIVE MASTI (vrste i klasifikacija)

Mazive masti se mogu podeliti i prema poreklu sirovine iz koje se dobijaju. Najčešće se u upotrebi koloidalne disperzije ulja iz nafte u sapunu. Prema vrsti sapuna razlikujemo:

natrijumove,kalijumove,barijumove, litijumove, ialuminijumove i druge mazive masti.

Mazivim mastima svih vrsta mogu se dodavati razne sintetičke materije (aditivi), čime se dobijaju bolje osobine mazivih masti (legirane mazive masti). Mastima se takođe mogu dodati i neka čvrsta maziva, te se na taj način dobijaju grafitirane masti, masti sa molibdenom i dr.

REOLOGIJA MAZIVIH MASTI

Tvrdoća i konzistencija (tačka kapljanja) predstavljaju veličinu unutrašnjeg trenja mazivih masti. Ova pojava je slična viskozitetu kod ulja. Njena vrednost se određuje u labaratoriskim uslovima primenom specijalnih aparata (penetrometrima), i to merenjem dubine prodiranja igle ili konusa određene težine u određenom vremenu, u masu masti. Ovde je i nastao pojam penetracije masti.

Penetracioni broj je jedinica tvrdoće mazivih masti, i predstavlja dubinu prodiranja igle (konusa) u 1/10 [mm] masti, a ceo proces se odvija u specijalnoj aparaturi.

SVOJSTVA MAZIVIH MASTI

Podela mazivih masti kako je ranije rečeno, izvršena je prema poreklu sirovine iz koje se dobijaju. Pored ove podele, opšta podela se može izvršiti prema tvrdoći (konzistenciji) i prema vrsti zgrušavanja.

Klasifikacija mazivih masti prema konzistenciji, određuje se penetracionim brojem . Prema ovoj klasifikaciji najširu primenu imaju mazive masti NLGI za podmazivanje sastavnih delova tehničkih sistema.

Kod centralnog sistema podmazivanja koriste se mazive masti NLGI broja 0, 1, 2.

Za sporohodne zupčaste prenosnike sa velikim prenosnim odnosom, koriste se mazive masti manje tvrdoće oznake NLGI 00.

Prema vrsti zgrušavanja mazive masti se dele u odnosu na bazu sapunske osnove.

Osnovna svojstva mazivih masti za podmazivanje tehničkih sistema su tabelarno prikazane (tabela 1).

Tabela 1. Svojstva mazivih masti za podmazivanje tehničkih sistemaVrste mazivih

mastiTemperatura kapanja ºC

Najniža radna temperatura ºC

Najniža trajna radna

temperatura ºC

Otpornost na vodu

Mehanička stabilnost

Kalcijumova mast

(mineralno ulje)

90-95 -20 60 Dobra Zadovolja-vajuća

Natrijumova mast

(mineralno ulje)

150-200 -30 80-100 Slaba Dobra

Litijumova mast

(mineralno ulje)

180-200 -30 110-130 Dobra Izvrsna

Litijumova mast (esteri) 180-200 -75 (-55) 120-180 Dobra Izvrsna

Litijumova mast

(silikonsko ulje)

180-200 -55 180-200 Dobra Izvrsna

Bentolitna mast - -30 150 Zadovoljavaju-

ća Slaba

Kalcijum kompleksna

mast 200-300 -30 100-150 Dobra Zadovolja-vajuća

MAZIVA ULJA – MINERALNA ULJA (ulja iz nafte) I NJIHOVE OSOBINE

Osnovna sirovinska baza za dobijanje čitavog niza različitih mazivih ulja je sirova nafta. Ona je po hemiskom sastavu složena mešavina organskih jedinjenja, uglavnom mnogobrojnih čistih ugljovodonika. Destilacijom sirove nafte dobijaju se osnovne vrste maziva - destilati, koji se po svojim osobinama mogu veoma razlikovati. Osobine ovih maziva (mazivih ulja) i njihove radne karakteristike zavise od: hemiskog sastava sirovina iz kojih se dobijaju, načina (procesa) i stepena prerade kao i od načina eventualnog oplemenjivanja drugim materijalima.

U zavisnosti od vrste ugljovodoničnih jedinjenja i od njihovih kvantitativnih međusobnih odnosa razlikujemo:

1. Ulja paravinske osnove,

2. Ulja naftenske osnove, i 3. Ulja mešane osnove (destilati).

1. Ulja parafinske osnove - se odlikuju veoma dobrom hemijskom stabilnošću. Hemijska stabilnost je osobina koja se ogleda u postojanosti maziva (imaju visok indeks viskoznosti - promena viskoznosti je mala sa promenom temperature) i pri nepovoljnim uslovima u kojima radi tehnički sistem. Ova ulja su slabo podložna oksidacijama i drugim hemiskim procesima. Pri niskim radnim temperaturama, ograničena je upotreba ovih ulja zbog zgrušavanja (očvrščavanja) maziva.2. Ulja naftne osnove - imaju nešto manji indeks viskoznosti kao i slabiju stabilnost u odnosu na ulja parafinske osnove. Prednost ovih ulja se ogleda u osobini žitkosti tj. ova ulja zadržavaju svoju žitkost i na najnižim temperaturama.3. Ulja mešane osnove (destilati) - osobine ovih ulja se mogu različitim metodama rafinacije delimično poboljšati. Rafinacijom iz destilata se odstranjuju različite nepoželjne materije. U zavisnosti od vrste sirovine i osobina maziva koje želimo dobiti, primenjuju se odgovarajući rafinacioni procesi, koji mogu da sadrže jedan ili više različitih rafinacionih metoda.Osnovne rafinacione metode koje se koriste za dobijenje ulja mešane osnove (destilati) su:

Deperacija - odstranjivanje čvrstog parafina, čime se postiže snižavanje temperature stinjavanja maziva;

Filtracija - delimično odstranjivanje nepostojanih ugljovodonika, smole i asvalta;

Selektivna rafinacija - rastvara sve nepostojane ugljovodonike, uglavnom nezasićene aromate i to primenom rastvarača; i

Deasfaptizacija - potpuno odstranjivanje rastvorene smole i asvalta u ulju a izvodi se propanom (propan gas).

Pored osnovnih rafinacionih metoda, za poboljšanje osobina maziva se koriste i aditivi. Veliki broj danas prisutnih aditiva omogućuje dalje oplemenjivanje destilata i dobijanja maziva visokog kvaliteta za različite specijalne upotrebe.

U tabeli 2. su prikazane osnovne vrste aditiva kao i osnovni njihov zadatak za poboljšanje osobina maziva.

Tabela 2 Osnovne vrste aditiva za poboljšanje osobina maziva

R. VRSTA (NAZIV) MAZIVA OSNOVNI ZADATAK ADITIVA

B

1. NEUTRALIZATORI KISELINA Neutrališu kiseline u mazivu koje nastaju kao rezultat oksidacije ulja ili kontaminacije

2. PROTIV STVARANJA PENE Smanjuju pojavu pene

3. ZA SPREČAVANJE OKSIDACIJE I RĐE

Smanjuju oksidaciju ulja i time produžuju vek upotrebe, sprečavaju formiranje taloga

4. PROTIV KOROZIJE Štite metalne površine od hemiskog uticaja

5. DETERDŽENTI Sprečavaju formiranje taloga na površinama, čiste površine

6. DISPERZANTI Sprečavaju taloženje nastalih nešistoća, održavaju ih u disperzovanom stanju

7. PROTIV HABANJA Smanjuju habanje i sprečavaju zaribavanje površina

8. ZA VISOKE PRITISKE (EPADITIVI)

Povećavaju ječinu filma maziva i moć nošenja,( sprečavaju zaribavanje)

9. IMPRUVERI Smanjuju intenzitet promene viskoznosti sa promenom temperature

10. DEPRESANTISnižavaju temperaturu stinjavanja, odnosno, poboljšavaju stabilnost tečenja na visokim temperaturama

11. EMULGATORI Obezbeđuju formiranje emulzije vode u ulju ili ulja u vodi

OSNOVNA (opšta) PODELA MAZIVIH ULJA

Opšta podela mazivih ulja se odnosi na klasifikaciju ulja prema nameni pa razlikujemo:

1. ulja za podmazivanje tehničkih sistema i uređaja, i 2. ulja za podmazivanje saobraćajnih sredstava i mehanizacije itd.

Treba napomenuti da se mogu ulja iz grupe za podmazivanje tehničkih sistema koristiti i za saobraćajna sredstva, a takođe, može važiti i obrnuto.U tabeli 3. izvršena je klasifikacija industriskih ulja i srodnih proizvoda prema standardu ISO/DIN 6743/0.

Tabela 3. Klasifikacija industriskih ulja i srodnih proizvoda (L) prema osnovnim podgrupama primene ISO/DIN 6743/0.

Za ulja za podmazivanje motora SUS, izvršena je opšta međunarodno prihvaćena klasifikacija po kojoj se ova ulja mogu podeliti na:

1. Ulja prema performansnim karakteristikama tj. prema nameni, uslovima rada i konstruktivnom rešenju motora (konstruktivnom rešenju prenosnika snage - diferencijala (menjača)), i

2. ulja prema veličini viskoznosti.

1. Ulja prema performanskim karakteristikama nose sledeće grupe oznaka: S, SB, SC, SE, SF, CA, CB, CC i CD. Ulja oznake "S" se pretežno odnose na ulja za podmazivanje benzinskih motora, a ulja osnovne oznake "C" na ulja za podmazivanje dizel motora (ova ulja su obuhvaćena standardom JUS. BH3.129, 139, 149, 169).Ulja za podmazivanje mehaničkih menjača i diferencijala su obuhvaćena standardom JUS. BH3. 302 i JUS. BH3. 303, i nose oznake GL4 i GL5, dok su ostala ulja oznake GL1, GL2, GL3, GL5, obuhvaćena standardom SAE I308c.

2. Ulja prema veličini viskoznosti obuhvataju karakteristike ulja i to: vrste i sastav ulja, i aditive koji se dodaju ovim uljima.

Oznakapodgrupe Podgrupe maziva prema oblasti primene

ABCDEFGHMNPQRTUXYZ

Ulja za protočna podmazivanjaUlja za podmazivanje kalupa (odvajanje kalupa)Ulja za zatvorene zupčaste prenosnikeUlja za kompresore (uključujući i rashladne mašine)Ulja za motore sa unutrašnjim sagorevanjemUlja za vretena, ležajeve i odgovarajuće prenosnikeUlja za klizne stazeUlja i tečnosti za hidraulične sistemeUlja i tečnosti za obradu metalaUlja za električne instalacijeUlja za pneumatske alateUlja za prenos toplateSredstva za zaštitu od korozijeUlja za turbineUlja za termičku obraduMazive masti i srodni proizvodiUlja za ostalu primenuUlja za parne mašine (cilindarska)

L je oznaka za celu grupu proizvoda ove klasifikacije

Prema ovoj klasifikaciji razlikujemo: ulja za protočna podmazivanja (mineralna ulja, sintetička tečnost,

razne emulzije, cirkulaciona ulja), ulja za zatvorene zupčaste prenosnike - reduktore, ulja za kompresore za vazduh i za hlađenje (kompresorska ulja), ulja za ležišta i ležajeve, ulja za hidrauličke sisteme, ulja za turbinska postrojena (turbinska ulja), i ulja (emulzije) za obradu metala.

Mazivo za podmazivanje ležišta

Kao mazivo za podmazivanje ležišta kod tehničkih sistema (mašina) uglavnom se koriste ulja, mazive masti a u novije vreme i vazduh pod pritiskom (na rotorima bezvretenskih predilica za podmazivanje ležišta i samog aeroležaja).

Redovno sredstvo za podmazivanje ležišta je ulje. Ono je naročito pogodno za ležišta brzohodnih mašina (za podmazivanje ležišta npr. tkačkih, predioničkih i konfekcijskih mašina), za jako opterećena ležišta i za ležišta izložena visokoj temperaturi.

Po poreklu ulje može biti: mineralno, biljno, i životinjsko.

U mašinskoj praksi kod održavanja tehničkih sistema (mašina) najzastupljenije je mineralno ulje. Na izbor odgovarajuće vrste ulja utiču mnogobrojni činioci od kojih ćemo spomenuti samo najvažnije: temperatura, pritisak, brzina obrtanja rukavca, kvalitet obrade rukavca i posteljice i sl. Osnovna karakteristika svih ulja je VISKOZNOST. Internacionalna jedinica viskoznosti je Paskalsekunda (Pa · s), 1 Pa·s = 1 N·s/m2 jedinica DINAMIČKE VISKOZNOSTI η. Konvekcionalna jedinica je stepen ENGLERA (ºE), sekunda RESVUDA (Redwood) oznake (R'') i sekunda SEJBOLTA (Seybolt) oznake (S''). Kinematska viskoznost se izražava jedinicom ( m2/s).

Osnovne karakteristike ulja su: gustina, temperatura zapaljivosti, temperatura stvrdnjavanja, čistoća koja se odnosi na sadržaj vode, pepela i asvalta i koja se

odeređuje na osnovu neutralizacionog i saponifikacionog broja, otpornost prema starenju, i emulzivnost i dr.

Treba definisati osnovnu karaktristiku svih ulja a to je viskoznost. Ona

se izražava kao otpor klizanja tj. unutrašnji otpor samog ulja (fluida) koji se suprotstavlja međusobnom kretanju molekula (čestica ulja) i promenljiv je sa temperaturom. Osim napomenutog viskoznost zavisi i od specifičnog pritiska koji se javlja u ležištu. Ukoliko je specifični pritisak u ležištu veći i ukoliko je temperatura ležišta veća a brzina obrtanja rukavca manja, utoliko je i viskoznost ulja veća. Takođe je potrebno naglasiti da sa povećanjem temperature rukavca ulja postaju ređa što ima za posledicu i smanjenje vrednosti njegove viskoznosti. Iz ovog razloga se uz oznaku viskoznosti u indeksu stavlja i vrednost temperature.

Hidraulička maziva ulja (ulja za hidraulične sisteme)

Radna tečnost (fluid) u hidrauličnom sistemu prenosa kod tehničkih sistema (mašina) ima dvojak karakter i to: da vrši prenos energije i da podmazuje pokretne elemente komponenata uređaja odnosno sistema prenosa. Pored navedenog, radna tečnost obavlja i druge funkcije u sistemu prenosa kao što su: preuzimanje i odvođenje toplote nastale usled trenja u pokretnim sklopovima hidrauličnih komponenti sistema, kao i vršenje zaštite njihovih površina od pojave korozije.

Za obavljanje radnih funkcija u hidrauličnim sistema tehničkih sistema mašina koriste se radne tečnosti koje se razlikuju po hemijskim svojstvima i poreklu dobijanja i dele se na:

mineralna hidraulična ulja, sintetičke tečnosti za hidrauliku, i emulzije.U današnjoj praksi, podela radnih tečnosti za hidrauliku se klasifikuje

prema međunarodnom standardu ISO 6743/4. Prema ovoj podeli radna tečnost za hidrauliku je podeljena na dve osnovne grupe i to:

normalno zapaljive tečnosti (mineralna ulja), i teško zapaljive tečnosti (sintetičke tečnosti i emulzija).Po navedenoj klasifikaciji, mineralna hidraulična ulja se označavaju

oznakama HL (rafinisano mineralno ulje sa dodatkom aditiva protiv oksidacije i zaštite od korozije) i HLP (rafinisano mineralno ulje sa dodatkom aditiva protiv oksidacije, zaštite od korozije, aditiva za podnošenje visokog pritiska i

sprečavanja habanja pokretnih delova sklopova), dok se teško zapaljive tečnosti za hidrauliku označavaju oznakom HS ((HSA, HSB, HSC- su emulzije (mešavina ulja i vode), a HSD - je sintetička tečnost na bazi estera fosforne kiseline)).

Ulje oznake HLP se primenjuje za radne pritiske iznad 250 bar-a, ali je moguće ovo ulje primeniti i za niže radne pritiske šta zavisi od karakteristike rada komponente (sastavnog dela) tehničkog sistema. Uslovi rada savremenih hidroprenosnika koji se ugrađuju na tehničkim sistemima najčešće korišćena ulja su oznake HLP prema ISO VG-10 ÷100 čije su karakteristike definisane DIN-om 51524 .

Treba podsetiti da se viskoznost ulja smanjuje sa porastom temperature. Karakteristika koja pokazuje zavisnost brzine promene viskoznosti sa promenom temperature se naziva indeksom viskoznosti [20].

Brzina promene viskoznosti je osobina ulja, koja zavisi od molekularne strukture ulja, i njena vrednost se može poboljšati dodavanjem određenih aditiva u ulju. Ulja kod kojih se viskoznost gotovo ne menja sa porastom temperature imaju nisku vrednost indeksa viskoznosti (ispod 90), dok kod ulja koja su namenjena za rad hidroprenosnika pri niskim temperaturama moraju imati visok stepen viskoznosti (preko 160). Indeks viskoznosti za ulja koja se koriste u normalnim temperaturskim uslovima iznosi od 90 do 120.

Karakteristike radne tečnosti za hidrauliku prema viskoznosti se ogledaju u sledećem:

kod malih viskoziteta nema dobrog podmazivanja a i curenja kroz procepe u hidrauličnim komponentama su velika što ima za posledicu održavanje visokog pritiska u sistemu, i

kod velikih viskoziteta javljaju se povećani otpori strujanja a sa njim i pad (gubitak) pritiska u cevovodima hidrauličnih sistema prenosa. Pored pomenute smetnje može doći i do pojave blokiranja pojedinih razvodnika i regulacionih uređaja u hidrauličnim komponentama sistema.

Da bi se pomenute negativne pojave smanjile, potrebno je da se viskozitet radne tečnosti za hidrauliku nalazi u opsegu najboljih karakteristika primene radne tečnosti. Oblasti primene radnih tečnosti za hidrauliku su u opsegu viskoziteta od 10 - 80 mm2 / s, pri čemu je pravilo da se pri višim pritiscima u sistemu bira veći indeks viskoznosti. Za pritiske u hidrauličnom sistemu do 50 (bar-a) primenjuju se tečnosti kinematskog viskoziteta od 10 - 20 mm2 /s, za pritiske do 150 (bar-a) tečnosti kinematskog viskoziteta od 20 - 45 mm2 /s, a za pritiske preko 150 (bar-a) tečnosti kinematskog viskoziteta od 45 - 80 mm2 /s.

Da bi se izvršio pravilan izbor radne tečnosti hidrauličnog sistema prenosa, na tehničkim sistemima ( mašinama ), potrebno je da ona zadovolji sledeće karakteristike:

da bude stabilna u eksploataciji tj. da zadrži svoja hemijska i fizička svojstva pri promeni brzine strujanja, radne temperature i pritiska,

da ima dobra maziva svojstva, da ima dobru toplotnu provodljivost, da ima malu promenu viskoznosti sa promenom temperature i

pritiska u radnom opsegu, da je otporna na pojavu pene i stvaranja emulzije (mešanja sa

vodom), da ima dobru otpornost prema starenju i oksidaciji, da je što manje aktivna prema gumi (zaptivačima), metalima,

plastičnim masama, zaštitnim premazima i sl., i da ne sadrži čvrste primese i dr.Kao karakteristična pojava je pojava penušanja radne tečnosti (ulja) tj.

pojava stvaranja pene. Ova pojava se javlja kao posledica naglog oslobađanja rastvorenog vazduha iz radne tečnosti (ulja), a uzrok je nagli pad pritiska u hidrauličnom sistemu ili u pojedinim njegovim delovima (komponentama). Rastvoreni vazduh se izdvaja u obliku mehurića a manifestuje se u pojavi pene.

Pojava nerastvorenog vazduha u radnoj tečnosti (ulju) ima štetan karakter u vidu: pogoršanja fizičkih svojstava radne tečnosti (pojava smanjenja viskoziteta, specifične i toplotne provodljivosti, i povećanju koeficijenta stišljivosti radne tečnosti - ulja), pospešuje se proces oksidacije, a zbog porasta pritiska izazvanog sabijanjem vazduha (stvaraju se vazdušni “džepovi”) dolazi do lokalnog povećanja temperature radne tečnosti. Sve ove pojave su štetne jer izazivaju reakciju hemijskog razjedinjavanja radne tečnosti (ulja) i ubrzanog njenog starenja.

Zbog pomenutih pojava neophodno je obratiti pažnju na dve osnovne karakteristike radne tečnosti (ulja) pri njegovom izboru za prenos snage u hidrauličnim sistemima prenosa kod tehničkih sistema a to su:

a) brzina izdvajanja vazduha, koja pokazuje kojom će se brzinom vazdušni mehurići pojaviti na površini radne tečnosti (ulja), ib) svojstvo radne tečnosti (ulja) da ne penuša, tj. brzina razbijanja mehurića izdvojenih na površinu radne tečnosti (ulja) u obliku pene.Na osnovu svih obuhvaćenih karakteristika radne tečnosti (ulja) može

se reći da se od hidraulične radne tečnosti (ulja) zahteva da male količine vode rastvara odmah nakon što dođe u kontaktu sa njom (odnosi se na vodeni kondenzat iz vazduha), a da veće količine odbija i ne meša se sa njom. Ovo znači da hidrau1ička radna tečnost (ulje) mora da ima dobra deemulzivna svojstva. Hidraulička ulja kvaliteta HL i HLP imaju dobra deemulzivna svojstva kod prisustva vode do 2% (najčešće prisustvo vode kod hidrauličnih radnih tečnosti (ulja)) pa se zato i koriste kao radne tečnosti.

ULJA ZA PNEUMATSKE SISTEME

Fabrika "Prva Petoletka iz Trstenika" je sačinila pregled sredstava za podmazivanje opštih pneumatskih komponenti na tehničkim sistenima. Na osnovu ovog predloga sačinjen je tabelarni prikaz vrsta i osobina maziva (uz

svaka mazivo podmazanog pneumatskog sistema ili pneumatske komponente stoji i njihov proizvođač) za pneumatske kompontnte na tehničkim sistemima (mašinama). Redosled je prikazan u tabeli 4.

Tabela 4. Pregled sredstava za podmazivanje pneumatskih komponenata na tehničkim sistemima prema preporukama fabrike "Prva Petoletka - Trstenik".

OZNAKA VRSTA OZNAKA

PPT OPŠTA PRIMEDBA

A Ulje

HD - ulje (shodno propisima proizvođača motora o

podmazivanju)Temperaturna oblast

248 - 288 K HD ulje SAE 20268 - 313 K HD ulje SAE 30273 - 33 K HD ulje SAE 40

Za kompresore u stacionarnim prostorijama

A1 Ulje

kin. viskoznost: 2ºE/323K najčešće se primenjuju sledeće

vrste ulja:INA Hidraol 18 HD

NAFTAGAS Hidraulik 20 HDSHELL Tellus Oel 15

TEXACO Capella Oil AA Waxfree

MOBIL industrialone 12

Zauljivače vazduha

B1 Mast WEAT 1

BECHEM - RHUS - GREASE LBO

INA LIS - 1, LIS - 2FAM, FOR - 1, FOR - 2

SHELL Alvania 2ESSO Beacon 2ARAL mast HL 2

TEXACO DEA Blissando Fo 20MOBIL OEL Mobilplex 47

BP Energrase LS 2

Za gumene zaptivke i njihove klizne površine u pneumatskim

uređajima i hidrauličnim uređajima koji rade sa kočnim

tečnostima

B5 Mast WEST VWACKER CHEMIE Silicon

Pasta P mekaCIATIM - 221 GOST 9433 - 60

Za gumene zaptivke u uređajima koji su izloženi visokim

temperaturama, kao i hidrauličnim uređajima koji rade sa kočnim

tečnistima

B7 Mast WEST VII

FAM FOR - 2INA LIS - 2

CALYPSOL H 42ESSO Beacon 2

TEXACO DEA Dealub MZTEXACO Multifak 2

MOBIL OIL Mobilux 2CIATIM - 202 GOST 11110 - 64

Za valjkaste ležajeve u pneumatskim sklopovima na

tekstilnim mašinama

C Loj Obični životinjski loj Za metalne ventile sedišta ventilaD Talk Običan talk puder Za usklađivanje gumenih delova

G Alkohol Etilalkohol (etanil, špiritus za gorenje)

Za alkoholno zaštitno sredstvo protiv mraza

Tabela 3.36. nastavakH1 Sredstvo

za pranje Benzin za pranje Samo za metalna kućišta

H2 Sredstvo za pranje Nitro sredstvo za čišćenje Za sinterovane uloške

H3 Sredstvo Špiritus Za gumene delove i metalna

za pranje kućišta

MOTORNA ULJA

U rafinerijama nafte, postupcima rafineracije iz nafte se dobija osnovno ulje, tj. bazno ulje. Radi poboljšanja svojstva – kvaliteta, baznom ulju se dodaju razna organska i neorganska hemijska jedinjenja – aditivi.Mešanjem baznih ulja i aditiva dobijaju se motorna ulja različitog kvaliteta – vrste. Zavisno od kvaliteta, jedno motorno ulje sadrži najmanje 80% baznog ulja i do 20% aditiva.

Motorno ulje u motoru vozila ima zadatak da:- podmazuje motor, smanjuje trenje i habanje metalnih površina

( delova ) koji se kreću pri kontaktu,- čisti unutrašnje delove motora od čestica čađi koje nastaju zbog

nepotpunog sagorevanja goriva, i stvaraju crni talog,- zaptiva motor (sklop cilindar – klip), sprečava prodor gasova

sagorevanja u korito (karter) motora, a ujedno povećava kompresiju motora,

- štiti unutrašnje delove motora od korozije. Produkti sagorevanja goriva sadrže i vodu koja zbog visokih temperatura isparava, ali u zimskim uslovima kada je motor nedovoljno zagrejan, u početku ostaje kao hladni kondezat u motornom ulju. Gorivo sadrži i sumpor koji u procesu sagorevanja stvara jedinjenja koja sa vodom prelaze u sumpornu kiselinu i korozivno deluje na unutrašnje delove motora. Ulje neutrališe ovu kiselinu i sprečava koroziju,

- omogući pravilan rad motora kako pri niskim tako i pri visokim temperaturama (olakšava startovanje hladnog motora zimi i zadovoljavajući podmazivanje u radu zagrejanog motora) i

- obezbedi dodatno hlađenje.

Karakteristike motornog ulja

Glavne fizičke karakteristike motornog ulja su:- viskoznost,- indeks viskoznosti,- temperatura stinjavanja ( stinište ),- temperatura paljenja ( plamište ),- TBN – ukupni bazni broj.

Viskoznost je trenje između slojeva tečnosti. Ona je promenljiva veličina. Sa promenom temperature i pritiska menja se i viskoznost. Na višoj temperaturi viskoznost je manja (ulje je ređe), a na nižoj temperaturi ona je veća (ulje je

gušće ). Sa porastom pritiska raste i viskoznost. Zato prilikom merenja viskoznosti ulja obavezno naznačava temperatura na kojoj je izmerena.U praksi se definišu dinamička i kinematska viskoznost izražena u .

, To je odnos između ranije korišćenih jedinica – stepena ENGLERA (ºE), saybolt Univerzal Second (SUS) i Centistoksa (cST).Indeks viskoznosti je relativan broj koji pokazuje kako se viskoznost motornog ulja menja sa porastom ili snižavanjem temperature. Multigradna motorna ulja indeksa viskoznosti iznad 130 mogu se koristiti tokom cele godine, bez obzira na temperaturu okoline.

Temperatura stinjavanja (stinište) jeste temperatura na kojo se para zagrevanog ulja pomešane sa vazduhom, pali prinetim otvorenim plamenom.U praksi se umesto izraza temperatura paljenja koristi izraz tačka paljenja.TBN – ukupni bazni broj je alkalnost izazvana materijom u motornom ulju i pokazije baznu reakciju.TBN iznosi 7 – 9 mgKOH/g u motornim uljima za benzinske motore, a 7 – 13 u motornim uljima za dizel motore.Bez posledica za rad motora TBN motornog ulja u toku eksploatacije može opasti od 40% od svoje početne vrednosti.

Klasifikacija motornih ulja

Motorna ulja se biraju prema preporuci proizvođača ili opreme u koje je motor ugrađen. Pored kvalitetnih nivoa perfomansi datih u specifikacijama na izbor ulja utiču i druga dva kriterijuma:

- Viskoznost i- oblast primene.

Viskoznost motornih ulja se izražava preko SAE gradacije. Ovaj sistem klasifikacije motornih ulja po viskoznim gradacijama propisalo je Udruženje američkih automobilskih inženjera SAE i primenjuje se u celom svetu.

( 1 ) Sve vredosti su definisane prema ASTM D3244( 2 ) – ASTM D 5293 ( 5 ) ASTM D 4683, CECL L -36- A - 90( 3 ) – ASTM D 4684 ( 6 ) – za gradacije OW – 40, 5W-40 i 10W-40( 4 ) – ASTM D 445 ( 7 ) – za gradacije 15W – 40, 20W-40 25W-40

Prvih šest gradacija su za zimska ulja i imaju oznaku W ( winter ). Motorna ulja koja zadovoljavaju samo zimske ili samo letnje uslove eksploatacije nazivaju se monogradna. Pored monogradnih ulja upotrebljavaju se ili višesezonska ulja ( kao što su SAE 15W – 40, SAE 10W -40, SAE 20W - 40 itd.). Od septembra 1980 godine SAE klasifikacija definiše 2 kategorije viskoznosti motornih ulja.

1. Gradacije označene slovom W definišu se:- najvećom viskoznošću na niskoj temperaturi,- graničnom temperaturom pumpabilnosti,- najmanjom kinematskom viskoznošću.

2. Gradacije koje ne sadrže slovo W definisani su opsegom kinematske viskoznosti na 100º i stabilnošću na smicanje na visokim temperaturama i pri velikim brzinama smicanja.

Da bi se definisala promena ulja, klasifikacija motornih ulja prema viskoznosti nije dovoljna jer nisu uzete u obzir konstrukcione karakteristike motora, godina proizvodnje, uslovi rada motora i vrsta goriva. Ovi uticajni faktori dati su servisnom klasifikacijom koju je propisao američki petrolejski institut ( API ). API servisna klasifikacija deli motorna ulja u dve osnovne grupe, i to na:

- ulja namenjena prvenstveno benzinskim motorima sa oznakom S ( SA, SB, SC, SF, SG, SH, SJ ) i

- ulja namenjena prvenstveno dizel – motorima sa oznakom C ( CA, CB, CC, CD, CE, CF – 4, CF, CG – 4).

Ukoliko se poštuju navedeni standardi i specifikacije, ulje ce i u eksploataciji pokazivati zadovoljavajuće karakteristike. Mogući uzroci lošeg funkcionisanja motornog ulja u eksploataciji mogu biti:

neodgovarajući izbor motornog ulja; nizak kvalitet, loša viskozna gradacija i loša stabilnost na smicanje,

kontaminitacija vodom, kontaminitacija mehaničkim nečistoćama, kontaminitacija gorivom, kontaminitacija antifrizima i produženi vek eksploatacije.

Posledice lošeg funkcionisanja motornih ulja su: Nizak kvalitet motornog ulja znači neefikasno podmazivanje i

nezadovoljavajuća disperznatno – degregentna svojstva. Zbog toga dolazi do habanja vitalnih delova motora, stvaranja taloga i lakova. U najtežim slučajevima motor zaribava, što znači kratak vek eksploatacije,

Pad pritiska, Prisustvo vode dovodi do mnogih problema, kao sto su:

- rđa i korozija, koje dovode do pojačanog trenja i oštećenja ležaja- formiranje taloga, koji dovodi do začepljenja filtara i uljnih kanala,- stvaranje korozionoagresivnih kiselina,- hidroliza i izdavanje pojedinih funkcionalnih aditiva koji ulaze u sastav

motornih ulja.Voda koja je prodrla u motor najčešće izaziva njegovo zaribavanje.

Kontaminacija mehaničkim nečistoćama pojačava habanje i može izazvati oštećenje vitalnih delova motora, naročito ako su čestice nečistoća manjeg odpora filtera;

Antifriz koji je prodro obrazuje želatinozni talog i izaziva zaribavanje motora.

Dvotaktni benzinski motori podmazuju se uljem koje se u motor dovodi zajedno sa gorvom. Mešavina goriva i ulja, u određenom odnosu, iz karburatora prvo ulazi u karter motora, a zatim u prostor za sagorevanje. Na svom putu ulje podmazuje ležaje kolenastog vratila, klip i cilindar. Podmazivanje na ovaj način je jednokratno jer ulje sagoreva zajedno sa gorivom. Zbog specifičnosti konstrukcije dvotaktnih motora izraženo je stvaranje čvrstih naslaga na klipu , izduvnim kanalima i svećicama. Veće količine ovih naslaga omogućavaju pravilan rad motora. Da bi se ovo izbeglo, ulje za dvotaktne benzinske motore mora da sadrži detergentno – disperzantne adetive koji svijim dejstvom sprečavaju stvaranje većih količina naslaga. Osim toga, ono nesme da sadrži adetive koji ostavljaju pepeo, jer bi oni prilikom sagorevanja ulja stvarali dodatne količine naslaga. Odnos ulja i goriva pri mešanju određen je preporukama proizvođača motora, a zavisi od vrste motora, njegove namene i vrste upotrebljavanog ulja. Važno je napomenuti da koncentracija ulja nesme biti manja od propisane, jer u tom slučaju ne bi došlo do podmazivanja.