Индустриальное масло

Что такое индустриальное масло?

Индустриальное масло — это продукт нефтяной переработки. Местами применения которых является промышленность, а точнее в качестве смазывающего материала для движущих элементов оборудования, а также для гидравлических систем. Согласно статистике от общего объема производства смазочных масел, индустриальные масла занимают более тридцати процентов. Существуют два разделения индустриальных масел по назначению: общее и специальное.

Определение этих жидкостей не укладывается в одну фразу. Оно должно содержать принципы производства, основные характеристики индустриального масла, и область применения.

Если не вдаваться в подробности: это продукт переработки нефти (без применения синтеза), полученный с помощью дистилляции или остаточной переработки, и предназначенный для смазки механизмов и заполнения гидравлических систем.

Главная особенность, определяющая характеристики продукта — дешевизна производства. На первое место выходит степень очистки масла, а не насыщение его дополнительными присадками.

Что такое индустриальное масло в сравнении с автомобильным? Это жидкость с минимальным количеством дорогостоящих добавок, с малым и средним коэффициентом вязкости.

Этот расходник эксплуатируется в условиях, куда более щадящих, чем в двигателе автомобиля. Поэтому цена (а стало быть затраты при производстве) должна быть минимальной.

Существует как минимум 8-10 градаций индустриальных масел по областям применения. Продукт отличается по физико-химическим показателям. Единственное, что объединяет свойства продукта — это класс безопасности по ГОСТ 12.1.007. • 4 класс опасности при содержании паров в рабочей зоне до 300 мг/м³; • 3 класс опасности при содержании паров в рабочей зоне до 5 мг/м³.

Что входит в состав

За основу такой смазки взято обычное минеральное масло. Использование синтетики и полусинтетики не предусмотрено технологией изготовления. В ходе работы с сырьевой базой, используется селективный метод очистки. Продукт входит в группу легированных масел и выпускается с учетом требований ГОСТ 20799-88.

В состав индустриального масла не добавляется никаких активных примесей и прочих компонентов. Фактически, речь идет о нефтяном дистилляте. Сырьевая база проходит классическую очистку и в готовом виде реализуется на рынке, как индустриальное масло.

Требования

Соответственно, отличаются также и требования, предъявляемые к маслам такого типа. Базовым условием использования индустриальных масел в легконагруженных узлах трения (подшипниках скольжения и сопряженных с ними узлов, шпинделях) является возможность поддержания вязкости и высокого индекса вязкости  на необходимом уровне при рабочих температурах. Также необходимо следить за оптимальностью пьезокоэффициента вязкости.

Если индустриальное масло применяется в гидросистеме металлорежущего станка, автоматической линии, пресса или другого подобного оборудования, то к нему предъявляются требования маслосжимания и гарантирования необходимой вязкости при рабочих давлениях и температурах.

Главной отличительной чертой подвижных узлов станков с  направляющими скольжения является возможность их скачкообразного перемещения при малых скоростях скольжения (от 0,016 до 3 мм/с) и контактных давлениях (не выше 1МПа). Это так называемые фрикционные колебания. Они препятствуют  равномерной подаче инструмента, а также снижают качество и точность обработки. Исходя из изложенного выше, можно сформулировать главное требование к маслам, которые предназначены для смазывания направляющих скольжения — это хорошие смазочные и противоскачковые свойства.

Маслам, предназначенным для смазывания зубчатых передач, приходится работать в самых тяжелых условиях. Это является следствием того, что в промышленных редукторах рабочие температуры могут меняться в довольно широких пределах, начиная от температуры окружающей среды и заканчивая 130 ºС и выше. Высокими также являются скорости на линии зацепления червячных редукторов (до 25 м/с). На индустриальные масла действует энергия, порой превышающая 1кДж/кмоль, а напряжение сдвига при этом составляет порядка 104…105 Па.

Требования к маслам этой подгруппы также выдвигаются соответствующие: высокие противоизносные, противозадирные и антифрикционные свойства, способность стабилизировать коэффициент трения, обеспечение плавного и устойчивого скольжения. Также необходимо на оптимальном уровне поддерживать показатели вязкости, индекса вязкости, пъезокоэффициента вязкости. Температура вспышки должна быть достаточно высокой,  а температура застывания низкой.

Чем отличается от синтетических масел?

Часть оборудования имеет открытые пары трения с расчётом на систематическую смазку с соответственно повышенным расходом масла.

В целом это создаёт предпосылки к использованию более дешёвых и простых в производстве масел.

При этом такие масла не содержат синтетические компоненты и высококачественные присадки.

Эксплуатация промышленного оборудования в помещениях со щадящими температурными условиями в большой мере снимает проблему «всесезонности» масла, характерную для транспорта.

В чем преимущество такого соотношения?

Рассмотрим требуемые характеристики на примере гидравлического оборудования. Для нормальной работы компрессора требуется средняя вязкость, при температуре от +20℃ до +40℃. При работе в таких условиях обеспечивается плотность 880 кг/м³ — 890 кг/м³.

Если механизм будет работать в условиях крайнего Севера, необходимо подбирать состав с куда меньшей вязкостью, которая не позволит маслу загустеть при экстремально низких температурах.

При этом, требуемые для гидравлики показатели плотности не выйдут за граничные пределы, и механизм будет работать при -40℃.

Эти параметры определяются не в каждом образце, а единожды во всей партии, полученной при непрерывном производстве масла. В соответствии с таблицей вязкости, плотности, и остальных показателей индустриального масла, присваивается соответствующая категория.

Классификация

В зависимости от сферы применения, все индустриальные масла можно разделить на четыре большие группы. Они обозначаются русскими буквами Л, Г, Н, Т, которые в свою очередь обозначают:

Л — индустриальные масла для легко- и мало- нагруженных узлов (например, шпиндели и подшипники, а также сопряженные с ними соединения);
Г — масла для гидравлических систем;
Н — индустриальные масла для направляющих скольжения;
Т — тяжело нагруженные узлы (например, зубчатые передачи КПП).

Также все индустриальные масла можно поделить еще на пять больших групп, которые будут отличаться степенью очистки и содержанию полезных присадок. Они также, как и в первом случае, обозначаются буквами А, В, С, Д, Е.

А — это индустриальные масла, которые вообще не содержат присадок. Данные тип масел можно применять в различных станках и оборудовании, где не предъявляются особые требования к окислению и защите от коррозии, а масло нужно лишь для смазки.

В — в данном типе масел добавлены антиокислительные и антикоррозийные присадки. Это индустриальные жидкости используются аналогичным образом в станках и промышленных агрегатах, но тольк отам, где требуется защита от ржавчины и окисления.

В группе С у масел есть не только антикоррозийные присадки и противоокислительные, но и противоизносные. Масла, относящиеся к данной группе, можно применять уже в оборудовании, в конструкции которых используются цветные металлы.

Группа Д включает в себя масла, в которых есть противозадирные присадки помимо перечисленных выше.

И последняя группа С включает в себя индустриальные масла, в которых есть противоизносные, адгезионные, противопенные, антикоррозийные и антиокислительные, противоизносные присадки.

Разделение в зависимости от области применения

Индустриальные масла в зависимости от области применения условно делят на две группы: общего и специального назначения.

В последнее время разработка легированных индустриальных масел привела к увеличению объемов производства и ассортимента смазочных масел.

Из группы масел общего назначения на данный момент можно выделить масла для высокоскоростных механизмов, направляющих скольжения станочного оборудования, гидравлических систем и зубчатых передач промышленного оборудования.

Что касается маркировки, то во всех марках индустриальных масел цифра после буквы показывает величину кинематической вязкости при температуре 50 ºС.

Область применения индустриальных масел общего назначения — это смазывание наиболее широко распространенных узлов и механизмов различного оборудования.

По составу масла данной группы представляют собой очищенные дистиллятные и остаточные или смесь дистиллятных и остаточных масел без присадок.

Применение разных марок

Индустриальные масла марок И-5 и И-8А применяются в контрольно-измерительных приборах, малонагруженных высокоскоростных механизмах и различных технологических линиях по изготовлению кремов, жированию кож и пр.

Среди масел данной группы наибольшее распространение получило масло И-12А: узлы трения металлорежущих станков, текстильных машин, объемные гидроприводы, подшипники электродвигателей и т.д.

Такие марки масел, как И-20А, И-30А, И-40А и И-50А нашли свое применение в гидросистемах строительных и дорожных машин, различного станочного оборудования, мало- и средненагруженных зубчатых передачах и т.п.

В высокоскоростных механизмах (текстильные машины, сепараторы, металлорежущие станки и пр.) используются маловязкие масла общего назначения марок И-5А и И-8А. Также для этих же целей могут быть применены масла марок ИГП-2, ИГП-4, ИГП-6, ИГП-8 и ИГП-14, но с улучшенными антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными свойствами.

В малонагруженных гидравлических системах, не предъявляющих высоких требований к качеству масел, применяют преимущественно индустриальные масла общего назначения с требуемым значением показателя вязкости.

Такие масла, как ИГП-18, ИГП-30, ИГП-38, ИГП-49 способствуют надежной работе автоматических линий, редукторов, прессов, вариаторов и гидросистем станков.

Масла с большей вязкостью (ИГП-72, ИГП-91, ИГП-114) нашли свое применение в тяжелом прессовом оборудовании, червячных и зубчатых редукторах.

Аналоги масел ИГП-30 и ИГП-49 — ВНИИ НП-403 и ВНИИ НП-406, также могут быть использованы в гидросистемах станков и автоматических линий.

Специализированные масла марок ИРп-40, ИРп-75, ИРп-150 со специальными присадками применяются в зубчатых передачах, работающих при повышенных нагрузках, включая ударные, а также в циркуляционных системах.

Масла серий ИСП (ИСП-25, ИСП-40, ИСП-65, ИСП-110) обладают повышенной смазочной способностью. Эта особенность и способствует их использованию в редукторах, коробках скоростей и подач, мотор-редукторах, а также других механизмах станочного оборудования и автоматических линий. Тяжелые масла марок ИГП-152 и ИГП-182 применяются для аналогичных целей.

Вязкие масла серии ИТП (марки ИТП-200 и ИТП-300), содержащие противозадирные, антиокислительные и антифрикционные присадки,  используются для смазывания тяжелонагруженных зубчатых и червячных редукторов, подшипников, коробок скоростей, а также узлов, которые работают при высоких нагрузках и температуре.

Если имеем дело с малонагруженными зубчатыми передачами, в том числе с открытыми, или подъмно-транспортными машинами, то необходимо применять специальные трансмиссионные масла (нигролы) с минимальной рабочей температурой -10 ºС (летнее) и -20 ºС (зимнее).

Для направляющих скольжения используют масла, способствующие равномерному, медленному и точному перемещению сопрягаемых поверхностей суппортов, столов и других составных частей станков. В большинстве случаев это масла серий ИНСп.

Например, индустриальное масло марки ИНСп-40 нашло свое применение в горизонтальных направляющих станков. Масло ИНСп-65 — для тяжелонагруженных горизонтальных и вертикальных направляющих при общей системе смазки. ИНСп-110 — для вертикальных и горизонтальных направляющих, в том числе горизонтальных с вертикальными гранями большой площади.

В случае эксплуатации высокоскоростных прядильных машин для смазывания их направляющих скольжения используется масло ВНИИ НП-401.

Индустриальные масла специального назначения нашли свое применение в узких и специфических областях, поэтому тут детально не рассматриваются.

Оборудование для очистки и регенерации индустриального масла

Для решения данной задачи компания GlobeCore разработала и поставляет станции фильтрации масла типа ЦФУ-М и масляные мобильные станции типа СММ-ЦМ. ЦФУ-М используют термовакуумную обработку индустриального масла, а СММ-ЦФ — сорбентную.

Применяя оборудование нашей компании, вы без проблем сможете очистить свои индустриальные масла от механических примесей, воды, сажи, водорастворимых кислот и щелочей. Своевременное обслуживание смазочных масел позволит существенно продлить срок их службы, гарантируя при этом работоспособность и долговечность технологических машин и оборудования.

Температура застывания и вспышки

Это не менее важная характеристика, с учетом огромного разброса сфер применения индустриального масла. С технической точки зрения, прямое воздействие (именно в точке смазки или иного применения масла) по определению не может быть высокотемпературным.

Поэтому техника определения температуры вспышки несколько иная. Просто механизмы и агрегаты, в которых применяется «индустриалка», могут быть расположены в зонах экстремально высоких температур. Например, кузнечные молоты или прокатные станы.

Индустриальное масло, обеспечивающее смазку, охлаждение, и гидравлические системы подобных агрегатов, может банально воспламениться без прямого контакта с рабочей зоной: даже в маслопроводах.

Поэтому в продукции, рассчитанной на такие условия, устанавливается температура вспышки не ниже 225℃. Для более щадящих режимов эксплуатации (например, на ткацкой фабрике), достаточно будет показателя 145℃.

А температура застывания напрямую связана с вязкостью и плотностью жидкости. Поэтому при выборе масла для эксплуатации в холодных условиях, выбирают более жидкую консистенцию. В данном случае, никакой универсальности быть не может.

Как устанавливать плотность масла?

Для линейки индустриальных масел ГОСТ 20799-88 плотность свежего масла колеблется в пределах 880…920 кг/м3. Проще всего для определения этого показателя применить специальный прибор — ареометр. При его погружении в ёмкость с маслом искомое значение сразу определяется по шкале. Если ареометр отсутствует, процесс выяснения плотности усложнится, но ненамного. Для теста нужны U-образная откалиброванная стеклянная трубка, ёмкость с большой площадью зеркала, термометр, секундомер и источник тепла. Понадобится произвести следующие действия:

1. Наполнить водой ёмкость на 70…80 %.
2. Нагреть воду от внешнего источника до температуры кипения, и поддерживать эту температуру постоянной на протяжении всего времени тестирования.
3. Погрузить U-образную стеклянную трубку в воду таким образом, чтобы оба вывода оставались над поверхностью воды.
4. Плотно закрыть одно из отверстий на трубке.
5. Налить масло в открытый конец U-образной стеклянной трубки и включить секундомер.
6. Тепло от нагретой воды вызовет нагрев масла, в результате чего его уровень в открытом конце трубки будет подниматься.
7. Записать время, в течение которого масло поднимется до калиброванного уровня, а затем опустится обратно. Для этого снимают пробку с закрытой части трубки: уровень масла начнёт снижаться.
8. Устанавливают скорость перемещения масла: чем она меньше, тем выше плотность.

Данные теста сравнивают с эталонной плотностью чистого масла, что позволит достаточно точно выяснить разницу между фактической и нормативной плотностью, и по пропорции получить конечный итог. Результат тестирования можно использовать для оценки качества индустриального масла, наличия в нём воды, отработанных частиц и т. д.

Маркировка

Индустриальные масла маркируются по ГОСТ 20799-88 и по ГОСТ 17479.4. В обозначении указывают основные характеристики и применяемость смазочного материала.

Для И-20А:

• И — индустриальная смазка;
• 20 — класс вязкости по ISO 3448-75, в данном случае 32;
• А — смазка без присадок.

Ранее для масла И-20А было принято обозначение И-Г-А-32:

• И — индустриальное;
• Г — гидравлическое;
• А — не содержит присадок;
• 32 — значение кинематической вязкости при 40 °С.

Реализация

Продают масла индустриальные производители, а также сбытовые предприятия. Отгрузка продукции осуществляется, как правило, в железнодорожных цистернах. Некоторые изготовители предлагают различную фасовку продукции: от литровых канистр до бочек объемом более 200 л.

Стоимость продукции зависит от разных факторов. Соотношение качества и цены покупатели определяют самостоятельно, основываясь на основных свойствах товара. На стоимость продукции влияют также тарифы на перевозку.

Общий совет при выборе масла

Не следует обращать внимание на вековые традиции, исторические справки, и советы «бывалых» механиков. Формула: «Я 50 лет лью веретенку в любые агрегаты, и всё работает, как часы…», может не сработать на современном оборудовании

Посмотрим на характеристики масла веретенного под различными индексами (И-20А, И-40А и пр.).

• И-20А: кинематическая вязкость 25-35;
• И-40А: кинематическая вязкость 51-75;
• И-50А: кинематическая вязкость 90-110.

Эти масла применяются в качестве рабочего состава гидравлических систем строительной и дорожной техники, тяжелый обрабатывающих станков, прессов, кузнечных молотов.

Кроме того, бесприсадочное масло низкой вязкости отлично подходит для смазки шестеренных передач с малой и средней нагрузкой. При условии постоянной подачи веретенки в рабочую зону, ее можно использовать для направляющих в устройствах скольжения.

Есть прямая и обратная зависимость применения от вязкости.

• высокая вязкость — больше нагрузка, меньше скорость;
• низкая вязкость — средняя и легкая нагруженность механизмов, быстроходные механизмы.