Tárgyszavak: kenés; kenőanyag; csapágykenés.

Átírás

1 ÜZEMFENNTARTÁSI TEVÉKENYSÉGEK 3.03 Polikarbamidzsírok nagy teljesítőképességű kenőanyagokhoz Tárgyszavak: kenés; kenőanyag; csapágykenés. A világ kenőzsírtermelésében az egyes sűrítőfajták arányának nagy különbségei figyelhetők meg (1. ábra). Mindenütt érvényes azonban a lítiumszappanok 50%-ot meghaladó fölénye. Ezeket már csak 15% körüli aránnyal követik a lítiumkomplexek, majd 12%-kal a kalciumzsírok. A polikarbamidzsírok egyelőre a sor vége felé közvetlenül a szervetlen sűrítők előtt jelennek meg termelés, t a világ többi része Észak-Amerika Európa Japán Al-szappan Al-komplex Ca-szappan (víztartalmú) Ca-szappan (vízmentes) Ca-szulfonát Ca-komplex Li-szappan Li-komplex Na-szappan egyéb szappanok polikarbonátok bentonitok stb. egyéb nem szappanok 1. ábra A világ kenőzsírtermelése régiók és sűrítők szerint (2001)

2 Osztályozás, kémiai alapok A kenőzsírok lehetséges osztályozásai közül általánosan használt és többnyire a legésszerűbb is a sűrítő szerinti felosztás, mivel leginkább az határozza meg az egész termék alapvető tulajdonságait, és ezáltal alkalmazásainak területét és korlátait. Mindez kiemelten érvényes a polikarbamidzsírokra, amelyeknek számos változata lehetővé teszi mind rendeltetésre szabott készítményreceptek, mind a többcélú készítmények összeállítását. A kiindulási anyagok változtatásával szinte tetszés szerinti számban állíthatók elő különböző polikarbamidok, amelyeket általában a molekulájuk legkisebb egységében levő karbamidrészek száma szerint osztályoznak. A gyakorlatban legnagyobb jelentőségűek a di- és tetrakarbamid-származékok. A kenőanyag-technikában már régebben használatban vannak az egyszerűen előállítható dikarbamidzsírok. A polikarbamidok közös jellemzője a karbamidmolekulák nagy kémiai stabilitása, ezen belül a molekulaláncok termikus stabilitása, a láncok közötti hidrogén-keresztkötések pedig az egész polimer mechanikai stabilitásáról is gondoskodnak. Típusok, tulajdonságok A polikarbamidsűrítők a hamumentes kenőanyagok csoportjához tartoznak, amelyek hő hatására ideális esetben tisztán gáznemű anyagokká bomlanak, túlhevüléskor tehát nem keletkeznek belőlük szilárd bomlástermékek. Ezért különösen alkalmasak magas hőmérsékletet igénylő kenési helyeken, amikor is a túlzott hőterhelés leggyengébb láncszeme csaknem mindig a kenőanyag alapolaja. Magas hőmérsékleten előny pl. a szappanzsírokkal szemben a fématom hiánya, amely könnyen katalizálja a bomlási folyamatokat. Ugyanezen okból ellenállóak pl. a polikarbamidzsírok az öregedéssel szemben és válnak be tartós, sőt élettartam kenésre. A molekulán belüli kombinációs lehetőségeket tovább bővíti, hogy a polikarbamidsűrítők korlátlanul elegyednek minden alapolajjal, a fejlesztőnek számos ötletet kínálva. Dikarbamidok A dikarbamidok az 1960-as évek végén kerültek kereskedelmi forgalomba, és még ma is vezetik, legfeljebb már nem uralják a piacot.

3 Cseppenéspontjuk hasonló az alumíniumkomplex-zsírokéhoz, és megközelíti a szervetlen sűrítőkkel készült kenőzsírokét, amelyeket itt-ott még használnak magas hőmérsékletű folyamatokhoz. A polikarbamidsűrítők ugyanis a szervetlenül sűrített zsíroknál kenőteljesítmény, fordulatszámtűrés és hosszú kenővezetékben való továbbíthatóság tekintetében sokkal előnyösebbek, emellett magas hőmérséklettel is terhelhetők, így az utóbbiakat gyakorlatilag már kiszorították a használatból. A 200 C-os vagy még magasabb cseppenéspontú dikarbamidzsírokat gördülőcsapágyak élettartamkenésére használják (jellemzően villamos motorok, szellőző- és szárítóberendezések csapágyaihoz). Tetrakarbamidok A piacon még fiatal tetrakarbamidok máris kiválóan kiegészítik vagy javítják a dikarbamidok használati tulajdonságait. Öregedési és hőstabilitásuk még nagyobb, más sűrítőkkel egyszerűbben keverhetők. Kedvezően érvényesül a polikarbamidos kenőanyagokra jellemző sokoldalúság, amennyiben nem kell többkomponensű keveréket használni, mivel a tetrakarbamid teljesen helyettesíti pl. a lítium- és a lítiumkomplexzsírokat. Mindez egyszerűsíti a kenési feladatokat és csökkenti azok költségét. A tipikus tetrakarbamid kenőanyagok cseppenéspontja a dikarbamidokénál kissé alacsonyabb ugyan, viszont jobban tűrik a rövid, szélsőséges hőmérsékleti csúcsokat. Ez a hűtés váratlan kiesése alkalmával növeli az üzembiztonságot. A legfontosabb alkalmazási területek A polikarbamidzsírok már használatban vannak a legnagyobb volumenű iparágakban, ezek: vegyipar, acél-, papír-, autóipar, építőanyagok és szigetelőanyagok gyártása, élelmiszer- és takarmány-előállítás, műanyagok előállítása és feldolgozása, szennyvízkezelés, elektrotechnika, gépgyártás. Fajtánkénti felhasználásuk és receptjük összetétele a nagy fordulatszámú golyóscsapágyaktól a kis fordulatszámú, de nagy hőterhelésű hengeres csapágyakig, valamint a magas és igen magas hőmérséklet vagy a nagymértékű hőingadozás tűrésének igényétől függően változik. A sokoldalú alkalmazási lehetőségek kiragadott példákkal jellemezhetők.

4 1. Magas hőmérsékletű gördülőcsapágyak kenése sűrítő: dikarbamid, alapolaj: szintetikus poliészter, viszkozitása 40 C-on 80 mm 2 /s. Az alkalmazás helye: porbevonó egység ( power and free szállítóberendezés). A csapágyakon és a lánc keresztcsuklóin a gyártó előkenést végez, tehát azok közvetlenül beépíthetők a berendezésbe. Az üzemi hőmérséklet szobahőmérséklet és a szárítókban használatos 200 C között változik. A központi, induktív vezérlésű utókenés minden csapágyba és minden fordulatnál egy csepp szintetikus olajat juttat, pótlandó a párolgási veszteséget. Így a lánckenés a működés egész időtartamára szól, feltapadó maradék és lecsöppenő kenőolaj nélkül, megbízható üzemmenetről gondoskodva. 2. Szennyvíziszap-szárító csapágyának kenése sűrítő: tetrakarbamid, alapolaj: kőolaj, viszkozitás 40 C-on 460 mm 2 /s. Az iszapszárító csapágya 150 mm-es tengelyátmérőjű, önbeálló, ún. hordógörgős csapágy, amelynek külső hőterhelése 160 C, mechanikai terhelése a szennyvíziszap vízmentesítő sajtolása folytán szintén jelentős. A veszteségpótló utókenés itt is központi vezérlésű, a szigorú üzembiztonsági követelmények kielégítésére alkalmas. Ebben még fontos szerepet játszik a sűrítőnek a lítiumkomplexzsírhoz képest, nagy hőtűrési tartaléka és öregedéssel szembeni ellenállása, jobb továbbíthatósága és tömítőképessége. 3. Téglagyári kemence csapágya sűrítő: dikarbamid, alapolaj: fenil-metil-szilikonolaj, viszkozitása 40 C-on 70 mm 2 /s. A tetőfedő cserepek gyártásához használt kemencemérleg egysoros gyűrűs (radiális) golyóscsapággyal működik. Kenés zsírozás segítségével, minden kemenceürítéskor. A sugárzó hő több órán át 240 C-ot

5 is meghaladó hőmérséklettel terheli a csapágyat, a mechanikai terhelés viszonylag csekély. A kenőanyag összetételében előnyös az alapolaj és a sűrítő megegyező hőállósága. A sűrítőnek köszönhető a kenőanyag állagának stabilitása, így a kenőanyag még igen magas hőmérsékleten sem fut ki a csapágyból, de nem is keményedik meg, a csapágy beszorulását okozva. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Willrich, H., Erkel, H.-J.: Polyharnstoff-Fette Hochleistungsschmierstoffe für vielfältigste Einsatzgebiete. = Tribologie + Schmierungstechnik, 51. k. 2. sz p Fagan, G.: 2001 grease production survey. = NLGI Spokesman, 66. k. 10. sz jan. p