润滑脂的触变性是指润滑脂受到剪切作用时,稠度下降发生软化,而当剪切作用力停止后稠度会逐步恢复的特性。润滑脂在受到剪切作用时,构成连续骨架的个别皂纤维之间的接触部分开始滑动至脱开,使体系从变形到流动。在长期或高剪力作用下,皂纤维本身也会遭到破坏而被剪断,因此表现为稠度下降。剪切作用停止后,结构骨架又开始恢复。但皂纤维重新排列要一定时间,所以稠度恢复是一个缓慢过程,重新形成的骨架也与原来的有差别。例如,随皂纤维的接触点减少,结构骨架就比原来未破坏前的强度低,稠度下降。反之,随皂纤维数增加,接触点增多,稠度就比原来的大。
润滑脂的流变性
牛顿流体和非牛顿流体的剪速与剪力的关系是润滑脂在受到外力作用时的流动和变形的特性,主要表现如下:
(1) 当润滑脂不受外力作用时,能象固体一样保持一定形状,即在静止时不会自动流失。
(2) 当受到弱外力作用后,产生弹性变形;移去外力后又能恢复到原来的位置与形状,呈现出固体的弹性特性。
(3) 当施加的外力足够大时,润滑脂发生形变和流动,因而不再能自动恢复到原来的位置和形状,因此润滑脂在机械运转部件上的启动力矩比液体润滑油大。
(4) 在润滑脂流动过程中,随着所受剪应力增大,皂纤维在不同程度上定向排列,会使体系的表观粘度(或相似粘度)随之减小。在此阶段,润滑脂的表观粘度随剪速的增大而减小。
(5) 在受到极高剪应力的情况下(剪速很大),润滑脂的流动象牛顿流体一样,粘度能保持一个常数,而不再随剪速的变化而改变。
润滑脂发干的原因
1、润滑脂受到了污染:
灰尘、泥土、浮尘以及类似杂质,这类杂质会引发润滑脂变干。
2、润滑脂之间不相容:
如果不小心把润滑脂混合了也会使润滑脂的胶体结构遭到破坏,加速分油。典型的例子之一就是把有机膨润土润滑脂和皂基脂进行混合。
3、高温挥发:使用低黏度基础油调配的润滑脂容易挥发。当温度上升到一定高度,基础油就从稠化剂里溢出,润滑脂就逐渐硬化(基础油含量/稠化剂的比率变小,基础油的黏度增加)。
4、基础油发生氧化:基础油发生氧化后看起来像沥青一样,润滑脂也会发生同样的氧化过程。图一所示为在室温条件下,进入润滑脂的金属磨屑(含二价铜离子)引发润滑脂氧化加剧。铜加速氧化了润滑脂基础油,引发润滑脂变稠变硬。
5、机器部件过热:如轴承加注的润滑脂过多、机械条件引发的过热(安装不当、负载过重等等),润滑不足都可能引起机器运行中的过热问题,其中,加注的润滑脂过多是一个常见诱因。当机器在高温下运行,达到了润滑脂的滴点,油就开始析出,润滑脂逐渐失去基础油就开始变干, 润滑脂失效,机器也就会出问题。
6、基础油被机械力量挤出:
某些滚动轴承容易引发分油问题,比如球面滚动轴承。在轴承和齿轮的碾压剪切中,润滑脂基础油迅速从稠化剂里分出,整个过程就像吸了水的海绵被拧干一样,有的稠化剂能够再把油吸回去,而有些则不能,如复合铝皂就有良好的复原能力,当压力减轻时,基础油能快速地回流到稠化剂里。
7、流体静力挤压:
在持续的压力作用下,流体静力也会引起润滑脂分油。应对的方法有:使用专门的稠化剂、有极性的基础油、黏度指数改进剂、增黏剂、增加稠化剂的浓度。
8、震动和离心力:
润滑脂如果受到长时间的震动或者离心力作用也会加剧分油。比如联轴器,如果没有使用合适的润滑脂,短时间内联轴器就能把润滑脂里的基础油甩干。
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1.1 定义
在规定的负荷、时间和温度条件下锥体落入试样的深度。其单位以0.1mm表示。锥入度值越大,表示润滑脂越软,反之就越硬。
1.2 测定方法
测定锥入度的仪器为锥入度测定计。
测定方法为 标准GB/T269-91,等效采用国际标准ISO/DIS2173。
1.3 基本概念及意义
1.3.1非工作锥入度:试样在尽可能少搅动的情况下,从样品容器转移到工作脂杯测定的锥入度意义:测定润滑脂从容器中移入使用设备过程中锥入度的变化。
1.3.2工作锥入度:试样在润滑脂工作器中经过60次往复工作后测定的锥入度。
意义: (1) 表示润滑脂的流动性。
(2) 依据用途选择不同稠度的润滑脂
如: 集中供脂 0#、1# 轴承润滑 2#、3# 齿轮润滑 000#、00#、0#
1.3.3 延长工作锥入度:试样在润滑脂工作器中,多于60次往复工作后测定的锥入度,一般有10000次、100000次等。
意义:(1) 反映润滑脂结构稳定性的重要指标。
(2) 一定程度上反映润滑脂的寿命。