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油脂注入設備における潤滑油の粘度が使用性能に与える影響

リリース時間:

2023-06-27

油脂注入設備では、温度の上昇に伴って潤滑油の粘度が減少するため、同じ潤滑油でも温度によって粘度が異なる。このような必要性を「粘度−温度特性」と呼ぶ。グリースの粘度−温度特性は、この構造系の粘度−温度特性はせん断力の変化に応じて変化するため、グリースより複雑である。

　　グリースの一定温度での粘度はせん断速度の変動に伴って変化する変数である。この粘度は類似粘度と呼ばれ、計量単位はパ(スカ)・秒(Pa・s)である。グリースの類似粘度はニュートン液体流動の法則に従わず、そのせん断速度の増加に伴って低下する。グリースの各層間の相対運動により、構造骨格が破壊されるため、せん断速度が高くなるほど、構造骨格の破壊が重くなり、グリースの類似粘度の低下が大きくなる。せん断速度が増加し続けると、グリースの類似粘度は基油の粘度に近づくと変化せず、ニュートンの液体特性を維持する。グリースの類似粘度とせん断速度の変化規則を粘度−速度特性と呼ぶ。剪断速度に応じて粘度が変化するほど苦しくなり、そのエネルギー損失が大きくなる。一般に、低温でのグリース類似粘度の許容値に基づいて、調滑グリースの低温使用限界を決定することができる。

　　グリースの類似粘度も温度の上昇とともに低下するが、力は遅く、基油の数百分の1または数千分の1にすぎない。グリース流動時の抵抗は、骨格構造の強度によって決定される部分があり、骨格構造は温度の影響を受けることが少ないため、グリースの粘度-温度特性はグリースより良い。-一般的に、グリースの使用温度範囲における粘度の変化は、基油よりもはるかに小さい。グリースの粘度−温度特性は、使用される増粘剤特性と使用量、及び石鹸油系の相特性によって決定され、基油との粘度関係は小さい。

　　グリースの剪断速度が小さい粘度は、潤滑される摩擦部材の起動に大きく関係する。グリースは剪断速度が小さいと粘度が大きいため、このときグリースの粘度が大きすぎると起動抵抗が増加する。特に低温ではグリースの粘度が増大し、さらに低温起動に影響を与え、困難になる。実際に機械起動時には、グリースの剪断速度が小さいときの流動抵抗を克服するために必要な力は、強度限界を克服するために必要な力よりもはるかに大きい。例えば、あるリチウム脂質の40℃におけるせん断応力限界は686.5 Pa(7 gf/cm 2)以下であり、それは同じ温度で2.5 s-1における流動抵抗は2452 Pa(25 gf/cm 2)であり、このことから、低温低せん断時のグリースの粘度はグリースの低温始動性能に大きな影響を与えることがわかる。低温または広い温度範囲用のグリースには、その低温粘度を規定する必要がある。