本帖最后由 苍狼清风笑 于 2018-6-30 22:42 编辑
逛逛大虾曾推荐的,社区有大虾说翻译一下更好。我试着翻译了一下,
来源:http://www.machinerylubrication.com/Read/618/new-lubes;(英文原文)
非密封轴承(轴承如果在厂家不进行预装润滑密封 )则需要定期更换润滑。但是更换周期取决于使用条件和润滑类型。
润滑剂分为3种基本类型: 合成润滑油、矿物质润滑油以及润滑脂。通常在高温情况下合成润滑油比矿物质润滑油使用寿命更长,有些类型的合成油还具有更好的低温特性和低燃点特性。另外,硅基、磷基脂及合成润滑油易于水解及吸水的特性,使其在潮湿空气中会缩短使用周期。为了防止水解需要在干燥空气、添加活性氧化铝或 clay-based Fullers earth条件下使用。
矿物润滑油在空气中与氧发生氧化或其他化学反应后会促使酸性物质增加,导致沉淀物增加以致是油品劣化而缩短使用周期。为预防初始阶段氧化反应,通常在生产润滑剂时添加抗氧化剂来减缓氢过氧化物的形成。
?添加剂是通过中断氧化链反应和使金属表面接触到油来使其催化失效达到延长润滑使用寿命。抗氧化剂在氧化初始阶段消耗缓慢,利用这一特点增加初始阶段抗氧化剂的量可以延缓加速氧化反应。 高温是润滑油氧化的最主要的原因之一。 油温上升至100~150°C则在此区间过程中以每升高10℃将缩短一半的使用寿命L(h);T-使用温度(℃);k1取决于润滑油类型。如果知道润滑油的工作温度T(℃),就可以估算其使用寿命(h):
logL= kl + 4,750/(T+273) 系统润滑油的寿命恶化总速率: C/L=C1/L1+C2/L2+C3/L3+...+Cn/Ln 例如:公式推算出汽轮机轴承在138℃ 时使润滑油恶化的速率大约是其在71℃邮箱中的180倍。对润滑系统而言需要综合各个温度区间来确定整体。每个温度区间含油量乘以对应恶化速率之和等于系统恶化速率。 但是,上面公式是在理想状况下计算出的使用寿命(排除水、污染物、铜铁表面的不良催化剂作用以及抗氧化剂无损失的情况)。而所有这些因素都会缩短润滑使用寿命,因此通过添加系数予以修正。应用于电机与水利系统通常设安全系数为3。换句话说,润滑油在上述系统中至少比计算预期寿命少66%。应用于蒸汽轮机于压缩机取安全系数2~5,在重粉尘环境下的燃气涡轮机则取系数10。
什么时候更换润滑油呢?
在所有情况下,为了提高轴承的使用寿命也称周期,需要定期(典型的有月检)对润滑油进行酸性(氧化)、黏度测试。当油样中酸性物质以0.2-0.3mg/g增加时或黏度变化超过5%时需要更换新的润滑油。 值得庆幸的是目前有几种快速评估方法 ,包括电化学法、微观氧化测试、温差分析法、高压差分热量扫描。 傅里叶变换红外分光镜的测试法,是根据润滑油样吸收2~50μm光波的光量来估算剩余的抗氧化剂含量。当抗氧化剂浓度从初始浓度下降一半或更多时,系统就会发出更换润滑油或添加抗氧化剂的信号。涡轮和其他循环系统的润滑油可以使用ASTM d 2272旋转氧弹氧化试验(RBOT)。在这里,低于50分钟的值表示边际剩余寿命。
润滑脂判定标准
和润滑油一样,除了润滑脂中的酸度与抗氧化剂含量作为衡量使用寿命的一个重要因素外还需要增加稠化剂的影响。这两者都影响润滑脂的使用寿命。油脂含量是衡量油脂剩余寿命的指标,可以通过原子吸收光谱法或溶剂分离和称重法在油脂样品中定量。 在理想条件下矿物润滑油氧化寿命 | 使用工况 | kl | 1,000-hr 对应最高温度, °C |
| Uninhibited (used in once-through systems) | -10.64 | 75 | 极限压力齿轮润滑 | -10.31 | 84 | 液压系统 | -8.76 | 99 | 汽轮机 | -8.45 | 106 | Heavily refined, hydrocracked | -8.05 | 121 |
润滑脂的典型失效是在其损耗了初始油量的一半。此时轴承摩擦和噪音将伴随含量的减少而上升,情况进一步恶化将导致轴承过度磨损并失效。 速度衰减系数 kf
| 轴承类型 | kf |
| 单列深沟球承 | 1.0 | 单列角接触轴承 | 1.6 | 自调心球承 | 1.3 to 1.6 | 止推轴承 | 5-6 | 单列圆柱滚子轴承 | 1.8 to 2.3 | 滚针轴承 | 3.5 | 锥面滚子轴承 | 4 | 球面滚动轴承 | 7-12 |
初始含油量的一半(失效点)对应润滑脂中稠化剂含量的百分比Sf,
Sf = 100*2S0/(100 + S0)(稠化剂含量翻倍后的量/(总量+稠化剂量)*100%) S0 皂化剂含量. 以 皂化剂含量 10%的润滑脂为例, 其失效时 Sf = 18%. S0 代表出厂时润滑脂中稠化剂的百分含量。假如新的润滑脂含10%的金属皂(稠化剂),那么在其失效时稠化剂含量Sf=18%。
根据以上原理可以得出如下结论:大型轴承和高速轴承都会再其工况下缩短润滑脂的使用周期。润滑脂的典型失效是在轴承以D*N极限转速(孔内径D(mm)*转速N(rpm))运行时,使用寿命缩短一半。如果运行速度超过DN值,离心力将把润滑脂甩出保持架和滚道从而诱发轴承的早期失效。
润滑脂使用寿命的另一个指标可以用减速因子kf来衡量。它直接正比润滑脂在于多远后可以填充弹道或者滚动体宽度。对于大截面或重负荷采用高数值因子,反之亦反(给定轴承类型)。更大的减速因子将缩短润滑脂使用周期。将单列深沟球承,DN极限值300000的减速因子作为参考标准1。
速度也会影响不等同的润滑脂。例如,当在极限kfDN值下channeling-type润滑脂使用在双面密封的轴承上可能没有使用其他类型的润滑脂运行时间长。
运行温度是润滑脂的一个不利因素。实际上轴承运行在70℃以上时,润滑脂的使用周期将以1.5/10℃的率速衰减。运行温度在高于150℃时,其使用周期将以2.0/10℃的速率衰减。高温将促进氧化反应、增大润滑剂的蒸发速率以及高温蠕变导致的损耗。所有这些因素都将加速润滑脂干结从而缩短使用周期。硅基脂表面张力低的不良的润滑特性对于铁-铁表面润滑则规定采用35%的DN极限速度。当轴承安装于垂直的轴上时取25%-50%的DN极限转速。 log LG = -2.60+2,450/(T+273)-1 x 10-6kfDN 工作温度高于70℃、中等载荷且无污染工况下润滑脂的使用寿命LG可以通过公式计算。LG表示10%皂化剂含量润滑脂失效周期,失效后需要重新添加由浓缩剂与增稠剂配制的2级工业润滑脂(如锂基脂,复杂的金属皂基脂和聚脲基脂)。
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