Smar o dużej lepkości

Lepkość jest na ogół uważana za najważniejszą właściwością środka smarującego. Co to jest? A dlaczego to ma znaczenie dla ciebie?

Po prostu, lepkość środka smarującego (lub płynu) jest miarą odporności na płynięcie. Przykład poniższy pozwoli w prosty sposób zilustrować na czym polega lepkość środka smarnego. Przyjmijmy, że mamy dwie probówki, jeden wypełniony wodą, a inny z miodem. Jeżeli przechylimy probówki do góry dnem to zauważymy, że woda wypłynie znacznie szybciej niż miód, ponieważ to miód ma większą odporność na przepływ, wyższą lepkość niż woda.

Podstawowe zadania jakie stoją przed dobrym smarem to między innymi łagodzenie tarcia. Ta cecha pozornie stoi w sprzeczności z takimi cechami smaru jak duża lepkość i smarowność. Lepkość to opór wewnętrzny charakteryzujący dany rodzaj smaru a spowodowany jest tarciem się o siebie cząstek podczas wzajemnego ich przesuwania się.. Lepkość powstaje na wskutek tworzenia się tarcia między cząsteczkami przez ruch płynu lub części płynnych smaru. Im wyższa tarcie międzycząsteczkowe (dłuższych łańcuchach molekularnych), tym wyższa lepkość.

 Smarowność to z kolei cecha powstała ze zdolności smaru do przyczepiania się cząstek smaru do powierzchni podlegającej smarowaniu.

Lepkość znana powszechnie w olejach smarnych określana jest w kilku jednostkach pomiarowych a najbardziej powszechną jest puaza (P). Ciecz ma lepkość jednego puaza wówczas, gdy dwie warstewki cieczy o powierzchni l cm², oddalone od siebie o l cm, pod działaniem siły l dyny poruszają się z prędkością l cm. W układzie SI analogiczną jednostką jest Pa•s. 1 Pa·s = 10 P. W praktyce często wygodniej jest stosować jednostkę sto razy mniejszą: centypuaz (cP). Jednostką lepkości kinematycznej w układzie CGS jest l stokes (St). Ciecz ma lepkość l St, jeżeli jej gęstość jest równa l g/cm³ i do wzajemnego przesunięcia z prędkością l cm/s dwóch jej warstw o powierzchni l cm² odległych od siebie o l cm trzeba użyć siły l dyny .Częściej używane są jednostki mniejsze, centistokesy (cSt) i milistokesy (mSt). W układzie SI wymiarem lepkości kinematycznej jest: m²/s = 10⁴ • St = 10⁶ cSt (l cSt = 1 mm ²/s). Lepkość wyrażona w jednostkach układu CGS lub SI nazywa się lepkością bezwzględną. Dla celów praktycznych, gdy chodzi tylko o porównanie cieczy posługujemy się pojęciem lepkości względnej lub lepkości umownej.  Tyle o jednostkach lepkości a dla rozważań o wpływie lepkości na zachowania smaru duży wpływ ma wiele czynników w tym zachowanie się smaru i jego zmian w lepkości pod wpływem temperatury i ciśnienia

Z powyższych opisów widać że lepkość bezwzględna i lepkość kinematyczna to są określenia dla wielkości lepkości otrzymane dwoma różnymi metodami pomiaru i raportowania lepkości.

Na zmianę lepkości wraz ze zmianami temperatury ma wpływ przede wszystkim wzajemne oddziaływanie cząsteczek głównie w oleju bazowym ale nie bez znaczenia jest jak zachowuje się w tym zakresie zagęszczacz i pozostałe dodatki zawarte w smarze. Ogólnie rzecz biorąc im cząsteczki cieczy są większe i im bliżej siebie, tym produkt smarny ma większą lepkość. Tym też tłumaczy się wpływ ciśnienia na lepkość (zmniejszenie odległości cząsteczek) oraz wpływ ilości i wielkości cząsteczek, a więc wpływ asocjacji na lepkość. Należy pamiętać że:

Zależność pomiędzy temperaturą i lepkością poślizgową jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury. Rosnące temperatury zmniejszają lepkość, a spadające temperatury powodują ,że lepkość wzrasta.

Wrażliwość na zmiany lepkości, temperatury mogą się zmieniać w szerokim zakresie od jednego do innego środka smarnego. Lepkość niektórych smarów zmieni się znacząco skromne ruchów temperatury, podczas gdy inni będą lepkość ledwo zmienia się nawet z szerokimi wahania temperatury. Należy podkreślić ,że większość czołowych producentów środków smarnych stosuje dodatki polepszające wskaźnik lepkości smaru

Lepkość określa grubość powłoki i wytrzymałość warstwy smarnej w maszynach a także determinuje niektóre zastosowania smaru. Wskaźnik lepkości został opracowany w 1929 roku przez E. Dean i G. Davis i znormalizowany jako ASTM D2270 w temperaturach 40 stopni C do 100 stopni C. Znając wyniki lepkości w tych skrajnych temperaturach z łatwością możemy obliczyć lepkość smaru w dowolnej temperaturze (np. temperaturze pracy urządzenia). Wartości wskaźnika lepkości są na niemal wszystkich kartach produktów dla dostępnych na rynku środków smarnych. Wartości określające lepkość powinien być brany pod uwagę jako istotny czynnik przy doborze smaru podczas dobierania specyfikacji smarów w prawie wszystkich zastosowaniach przemysłowych.

Co się dzieje, gdy lepkość środka smarującego jest zbyt niska lub zbyt wysoka?

Jeśli lepkość jest zbyt niska, smar nie zapewni dostatecznej poduszkę pomiędzy ruchomymi częściami. Może to prowadzić do problemów, takich jak zwiększone tarcie i zużycie, jak również zwiększone wytwarzanie ciepła i utlenianiem.

Zbyt duża wartość lepkości może powodować problemy. Niewystarczający przepływ nadmiernie smar o dużej lepkości może prowadzić do wzrostu oporu i tarcia, co z kolei większe temperatury pracy i zużycia energii.

Podsumowując: Niewłaściwa lepkość smaru - albo zbyt wysoka lub zbyt niska - może spowodować kosztowne uszkodzenia podzespołów i niewydolności ewentualnie sprzętu. Środek smarujący musi działać prawidłowo w warunkach zarówno w niskich temperaturach i wysokiej temperatury.

Typowym smarem o dużej lepkości w naszej ofercie jest Molykote 111