NLGI to system opracowany przez Amerykański Instytut Smarów Plastycznych (NLGI – National Lubricating Grease Institute). W Polsce odpowiednikiem tego systemu jest norma PN-85/C-04095, która, choć bazuje na podobnych założeniach, wprowadza zmodyfikowane granice parametrów penetracji dla poszczególnych klas konsystencji.
Klasyfikacja NLGI – podział smarów na klasy
Jednostki penetracji używane w klasyfikacji smarów plastycznych określają głębokość, na jaką specjalny stożek pomiarowy wnika w próbkę smaru pod wpływem własnego ciężaru, w ściśle określonym czasie i temperaturze 25°C. Wynik podawany jest w jednostkach penetracji (0,1 mm). Im wyższa wartość penetracji, tym smar jest bardziej miękki i płynny, im niższa, tym jest twardszy i gęstszy. Wyróżniamy następujące klasy penetracji:
- klasa 000 konsystencja bardzo rzadka, przypominająca śmietanę lub syrop. Smary o takiej konsystencji są stosowane w zamkniętych układach, takich jak centralne systemy smarowania,
- klasa 00 konsystencja zbliżona do majonezu. Stosowana w aplikacjach wymagających łatwego rozprowadzania, np. w przekładniach,
- klasa 0 przypomina miękkie masło lub pastę. Smary wg. NLGI są używane m.in. systemach smarowania maszyn,
- klasa 1 konsystencja przypominająca pasta do zębów,
- klasa 2 to najczęściej stosowana konsystencja smarów, porównywalna do masła. Idealna do łożysk i smarowania elementów mechanicznych w standardowych warunkach pracy,
- klasa 3 konsystencja gęstego wosku. Wykorzystywana m.in. w łożyskach narażonych na duże obciążenia,
- klasa 4 smar wg. klas NLGI jest bardzo gęsty. Stosowany w urządzeniach pracujących w ekstremalnie trudnych warunkach,
- klasa 5 konsystencja przypominająca twardą glinę. Stosowana m.in. w konstrukcjach pracujących pod bardzo dużym obciążeniem,
- klasa 6 smar bardzo twardy, jak zbita modelina. Używany w specjalistycznych aplikacjach, np. w wolnoobrotowych maszynach narażonych na bardzo ciężkie warunki pracy.
- klasa 7 smar o wyjątkowo twardej konsystencji, porównywalnej do twardego plastiku. Przeznaczony do bardzo rzadkich i nietypowych zastosowań.
NLGI i PN-85/C-04095 – różnice
Najważniejsze różnice między polską normą a amerykańskim systemem dotyczą zakresów penetracji w poszczególnych klasach konsystencji. Dla klasy 000 zakresy są podobne, jednak w normie PN-85/C-04095 dolna granica jest nieco niższa, umożliwiając uwzględnienie bardziej miękkich smarów. Klasy 1–3 charakteryzują się bardzo zbliżonymi wartościami, ułatwiając porównywanie produktów między systemami. Dla klas 4–6 w normie PN-85/C-04095 granice są minimalnie przesunięte w dół, wynikając z lokalnych potrzeb przemysłowych. Klasa 7, definiowana w systemie NLGI dla najgęstszych smarów, nie jest uwzględniana w polskiej normie.
Dlaczego prawidłowy wybór smaru jest taki ważny?
Wybór smaru o odpowiedniej gęstości ma istotne znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania urządzeń i maszyn, ponieważ wpływa na efektywność smarowania, ochronę przed zużyciem oraz trwałość elementów mechanicznych. Użycie zbyt gęstego smaru może prowadzić do zwiększonego oporu ruchu, przeciążenia mechanizmów oraz przegrzewania się podzespołów. Taka sytuacja może doprowadzić do uszkodzeń i awarii.
Z kolei zastosowanie smaru o zbyt niskiej gęstości może skutkować niewystarczającym pokryciem powierzchni roboczych. W takim przypadku możemy mieć do czynienia z tarciem, nadmiernym zużyciem i zwiększonym ryzykiem przedwczesnego uszkodzenia elementów. Odpowiednio dobrany smar zapewnia optymalną ochronę, minimalizując straty energii i wydłużając żywotność urządzeń.
Jak wybrać prawidłową gęstość smaru? Klasyfikacja NLGI
Na początku należy określić temperaturę pracy maszyny, ponieważ gęstość smaru zmienia się wraz z temperaturą – w wyższych temperaturach smar staje się bardziej płynny, a w niskich bardziej gęsty. Ważnym aspektem jest prędkość obrotowa elementów, które będą smarowane. Przy wyższych prędkościach lepiej sprawdzają się smary o mniejszej gęstości, które łatwiej rozprowadzają się po powierzchniach, natomiast w przypadku wolnoobrotowych mechanizmów lepsze będą smary gęstsze, zapewniające trwały film smarny.
Kolejnym kryterium jest obciążenie mechaniczne – im wyższe obciążenie, tym bardziej są wskazane smary o większej gęstości, które lepiej chronią powierzchnie przed naciskiem i tarciem. Warto również uwzględnić środowisko pracy, takie jak obecność wody, pyłu lub zanieczyszczeń, ponieważ smary o większej gęstości często wykazują lepszą odporność na wypłukiwanie i kontaminację. Istotne jest również przestrzeganie zaleceń producenta urządzenia. W dokumentacji technicznej zwykle podaje wymagania dotyczące klasy konsystencji smaru według standardów takich jak NLGI. W przypadku wątpliwości warto skonsultować się z ekspertem, aby dobrać smar, który zapewni optymalne działanie i ochronę sprzętu.
Kiedy wymienić smar?
Wymiana smaru jest konieczna, gdy przestaje on spełniać swoje funkcje ochronne i smarujące. Moment wymiany smaru zależy od kilku czynników, takich jak warunki pracy, czas użytkowania, specyfikacja techniczna urządzenia i jakość zastosowanego środka smarnego. Pierwszym sygnałem potrzeby wymiany może być zmiana wyglądu smaru (ciemnienie, utrata konsystencji, pojawienie się grudek lub zanieczyszczeń). Jeśli smar staje się suchy, wypłukany przez wodę lub zanieczyszczony pyłem, jego właściwości smarujące są ograniczone. Kolejnym wskaźnikiem jest zauważalny wzrost temperatury w miejscu smarowania, hałas lub drgania pochodzące z mechanizmu.
Wymiana jest również konieczna zgodnie z zaleceniami producenta urządzenia, które określają interwały serwisowe na podstawie godzin pracy, kilometrów przebiegu lub innych wskaźników eksploatacyjnych. Unikanie zbyt długiego użytkowania zużytego smaru minimalizuje ryzyko uszkodzeń i zapewnia niezawodność pracy urządzenia.