К ним относятся графит, дисульфид молибдена и другие вещества, которые под механическим воздействием расщепляются с образованием на трущихся поверхностях тонкой пленки. Коэффициент трения при этом равен 0,05-0,15, интервал температур возможного применения составляет от минус 250 до плюс 350 °С. Считается эффективным применение твердых смазочных материалов в качестве добавок к жидким маслам и пластичным смазкам машин, работающих при нормальных температурах, но в особо неблагоприятных условиях.
К недостаткам твердых смазочных материалов относятся быстрое истирание слоя смазки в узлах трения и более низкий отвод тепла от трущихся поверхностей, чем при жидкостной смазке. Однако при работе пар трения машин в условиях вакуума твердые смазочные материалы являются единственно возможным видом смазки.
Выбор смазочных материалов производится при разработке конструкции машины или же при ее модернизации, а также при изменении условий эксплуатации. Основным документом завод смазок и масел по выбору материалов и периодичности смазки отдельных узлов конкретной машины служит карта смазки, разрабатываемая заводом-изготовителем и поставляемая вместе с машиной. Карта смазки состоит из схемы смазки машины и спецификации.
Схема смазки — схематические чертежи машины с четко нанесенными точками залива и слива масла, маслоуказателями, масленками и другими смазочными приборами.
В спецификации приводятся сведения о порядковых номерах точек смазки на схеме, наименовании смазываемого узла или детали, типе смазочного материала, начальном количестве смазки, способе и режиме смазки (табл. 2.4). В табл. 2.5 в качестве примера приведена карта смазки бурового насоса.
Основными критериями при выборе смазочного материала являются: конструкция узла трения; режим работы, т.е. нагрузка, скорость, температура; особенности рабочего и технологического процесса; параметры внешней среды, т.е. температура воздуха, его влажность, запыленность, наличие агрессивных газов и т.д.; профессиональность обслуживающего персонала и удобство смазки механизма; требования надежности и экономические факторы.
Выбор смазочного материала начинают с анализа свойств различных смазочных материалов для обоснования целесообразности их применения.
Преимуществами минеральных масел являются: наиболее низкий коэффициент внутреннего трения; наименьший износ пар трения при высоких скоростях, при повышенных и низких температурах; возможность очистки и контроля за состоянием масла и его подачей; процесс смены и добавки масла достаточно прост; возможность сбора и регенерации масла. Кроме этих преимуществ важнейшее преимущество состоит в охлаждающем действии масел.
К недостаткам жидких минеральных масел относятся: утечки через неплотности в разъемах корпусов и маслопроводов, устройство сложных уплотнений и пожароопасность.
Преимуществами пластичных смазочных материалов являются: относительно высокая эффективность применения при низких скоростях скольжения и значительных давлениях, амортизация при ударных и знакопеременных нагрузках, при частых остановках, хорошее заполнение зазоров в узлах трения и неплотностях корпусов подшипников и предотвращение загрязнений трущихся поверхностей.
Недостатки пластичных смазочных материалов: возможность расслоения, расплавление и вытекание при длительной работе при высоких температурах, более трудоемкий процесс смены смазочного материала.
При отсутствии карты смазки смазочный материал можно выбрать, руководствуясь следующими общими рекомендациями: узлы трения, работающие при высоких удельных нагрузках, смазывают более вязкими смазочными материалами во избежание выдавливания смазки из зоны контакта; пластичные смазки применяют при низких скоростях скольжения, например, в открытых зубчатых передачах и подшипниках качения; малые потери на трение при смазывании маловязкими смазочными материалами повышают КПД механизма и снижают температуру нагрева деталей; при проточной циркуляции применяют жидкие смазочные материалы; с увеличением скорости вязкость смазочного материала должна понижаться.