МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ СМАЗКА Российский патент 1994 года по МПК C10M137/10 C10M137/10 C10M117/02 C10M125/04 C10N30/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к металлоплакирующим смазкам, применяемым в тяжелонагруженных узлах трения машин и механизмов.

Известны металлоплакирующие смазки, которые представляют собой пластичные мыльные смазки с добавкой порошкообразного металла: свинца, меди и др.

Порошок металла, находящийся в смазке, попадая в зону контакта трущихся поверхностей, частично схватывается с поверхностью, заполняет неровности и выглаживает поверхности трения, за счет чего повышаются противозарядные и противоизносные свойства пластичной смазки.

Для тяжелонагруженных узлов трения самолетов применяется смазка свинцоль 02, представляющая собой пластичную смазку ЦИАТИМ-203 с добавкой 10% порошкообразного свинца. В настоящее время смазка свинцоль 02 заменяется смазкой ВНИИ НП-254, которая содержит комплекс металлоплакирующих добавок [1].

Известные металлоплакирующие смазки обеспечивают металлическое плакирование поверхностей трения, но при работе с высокими нагрузками иногда происходит частичное отслоение упрочненной плакирующей пленки, приводящее к задиру и износу трущихся поверхностей.

Целью изобретения является уменьшение коэффициента трения и снижение износа трущихся поверхностей за счет реализации избирательного переноса при трении.

Поставленная цель достигается тем, что металлоплакирующая смазка, представляющая собой пластичную мыльную смазку, включающую порошок металла, дополнительно содержит триэтаноламмониевые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции С₇-С₂₂ общей формулы
(RO)₂PSS^-·H(CH₂CH₂OH)₃, где R - алкил С₇-С₂₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Триэтаноламмониевые соли 0,0-диалкилдитио- фосфорных кислот на ос- нове первичных жирных спиртов фракции С₇-С₂₂ 0,5-6 Мыльная пластичная смазка, включающая порошок метал- ла 94-99,5
Состав поверхностно-активного вещества (ПАВ) - триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот гарантируется способом их получения, заключающимся во взаимодействии 0,0-диалкилкил-С₇-С₂₂-дитиофосфорной кислоты на основе первичных жирных спиртов (С₇-С₂₂) с триэтаноламином по авт.св. N 1536778.

Предлагаемый состав металлоплакирующей смазки отличается от известных введением дополнительно нового компонента - триэтаноламмониевых солей указанной формулы, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Результаты испытаний предлагаемой металлоплакирующей смазки показали уменьшение коэффициента трения в 1,5-1,75 раза и снижение массового износа в 5-14 раз по сравнению с известными, что является скачком в развитии техники и свидетельствует о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Предлагаемую металлоплакирующую смазку готовят путем механического перемешивания базовой металлоплакирующей смазки с необходимым количеством ПАВ в краскотерке при комнатной температуре.

Определение пределов содержания ПАВ в заявляемой металлоплакирующей смазке проводилось на 9 составах, приготовленных путем введения ПАВ в металлоплакирующую смазку свинцоль 02 при соотношении компонентов, указанных в табл. 1, и на 9 составах заявляемой металлоплакирующей смазки, приготовленных путем введения ПАВ в металлоплакирующую смазку Атланта (ВНИИНП-254) при соотношении компонентов, приведенных в табл.2.

Испытания приготовленных составов заявляемой металлоплакирующей смазки 1-9 )табл. 1) в сравнении с базовой смазкой свинцоль 02 (состав 10) проводились на машине трения УМТ-1 по схеме "диск-палец".

Условия испытаний: диск из стали 30ХГСА, термообработанной до σ_в = 120 кгс/мм², и три пальца из бронзы БрАЖН-10-4-4 ⊘ 10 мм, радиус установки пальцев 60 мм, удельная нагрузка 7,006 МН/м² (70 кгс/см²), линейная скорость скольжения 6,33 мм/с. Момент трения и весовой износ замерялись после работы в течение 25 мин.

Результаты испытаний сведены в табл.3.

Как видно из табл.3, влияние ПАВ на величину коэффициента трения и весового износа проявляется при содержании ПАВ в предлагаемой металлоплакирующей смазке на основе смазки свинцоль 02 в пределах от 0,5 до 6 мас.%.

Оптимальное содержание триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот в предлагаемой смазке на основе смазки свинцоль 02 составляет 3 мас.% при этом коэффициент трения снижается на 15%, а весовой износ уменьшается в 5 раз.

Испытания приготовленных составов заявляемой металлоплакирующей смазки 1-9 (табл.2) в сравнении с базовой смазкой Атланта (состав 10) проводились на машине трения УМТ-1 по схеме "вал-втулка".

Условия испытаний: вал - бронза БрАЖН-10-4-4, втулка - сталь 38Х2МЮА, скорость вращения 15 об/мин, нагрузка 1, 2 и 3 кН. Время работы при каждой нагрузке 20 мин, после чего производился замер весового износа.

Результаты испытаний сведены в табл.4.

Из анализа данных табл.4 следует, что уменьшение коэффициента трения и снижение весового износа происходит при содержании ПАВ в предлагаемой металлоплакирующей смазке на основе смазки Атланта в пределах от 1,5 до 6 мас.% .

Оптимальное содержание триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот в предлагаемой смазке на основе смазки Атланта находится в пределах 2-3 мас.%, при этом коэффициент трения снижается в 1,5-1,75 раза и весовой износ уменьшается в 5-14 раз.

Результаты испытаний предлагаемой металлоплакирующей смазки свидетельствуют об уменьшении коэффициента трения и снижении весового износа за счет реализации избирательного переноса, обусловленного введением поверхностно-активного вещества - триэтаноламмониевых солей 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции - С₇-С₂₂.

Использование изобретения позволит значительно увеличить долговечность тяжелонагруженных узлов трения машин и механизмов с одновременным сокращением затрат на их техническое обслуживание.

Сущность изобретения: смазка содержит. % : триэтаноламмониевые соли 0,0-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₇-C₂₂ 0,5 - 6 и мыльная пластичная смазка, включающая порошок металла, 94 - 99,5. 4 табл.

МЕТАЛЛОПЛАКИРУЮЩАЯ СМАЗКА, содержащая мыльную пластичную смазку, включающую порошок металла, отличающаяся тем, что смазка дополнительно содержит триэтаноламмониевые соли О,О-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₇-C₂₂ общей формулы
(RO)₂PSS^-·HN⁺(CH₂CH₂OH)₃,
где R - C₇-C₂₂ - алкил,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Триэтаноламмониевые соли О,О-диалкилдитиофосфорных кислот на основе первичных жирных спиртов фракции C₇-C₂₂ 0,5-6,0
Мыльная пластичная смазка, включающая порошок металла 94,0-99,5