СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК C10M169/04 C10M169/04 C10M113/16 C10M117/02 C10M129/40 C10N30/06 

Изобретение относится к смазочным материалам, а именно к пластичным смазкам для высокоскоростных и тяжелонагруженных подшипников качения.

Известна пластичная смазка для узлов трения, которая содержит мыльную пластичную смазку, порошок закиси меди, порошок никеля, галлий, при следующем соотношении компонентов, мас. Порошок закиси меди 5-20 Порошок никеля 2-4 Галлий 2-5
Мыльная пластичная смазка Остальное. Наличие в известной смазке галлия и порошка никеля способствует улучшению антифрикционных и противоизносных свойств смазки, что ведет к повышению износостойкости узлов трения.

Известна также антифрикционная, противоизносная и противозадирная присадка к пластичным смазкам [1] В качестве такой присадки применяется однойодистая медь. В зоне контакта однойодистая медь восстанавливается до чистой меди в местах фрикционного контакта, а образовавшаяся при этом соль FeI (обменная реакция) адсорбируется на возникшем медном слое, что приводит к снижению коэффициента трения и износа.

Однако, применение перечисленных смазок недостаточно эффективно для высокоскоростных и тяжелонагруженных подшипников качения.

Известна взятая за прототип пластичная смазка, которая предназначена для подшипников электрических машин. Известная смазка готовится на основе нефтяного или синтетического масла, мыльного загустителя и наполнителя. Для обеспечения работоспособности смазки в условиях высоких скоростей, смазка дополнительно содержит высокодисперсный ферромагнитный материал, при следующем соотношении компонентов, мас. Мыльный загуститель 10-18 Наполнитель 4-10
Высокодисперсный ферромагнитный материал 8-24
Нефтяное или синтетическое масло До 100.

Недостатком известной смазки является ее низкие противоизносные, антифрикционные и противозадирные свойства, что не позволяет обеспечить требуемую надежность и долговечность пар трения при высоких нагрузках.

Предлагаемая смазочная композиция позволяет повысить противоизностные, противозадирные и антифрикционные свойства. Также как и прототип, предлагаемая смазочная композиция содержит мыльную пластичную смазку и порошкообразный наполнитель.

Отличие предлагаемой смазочной композиции от прототипа состоит в том, что в качестве порошкообразного наполнителя она содержит магнетит, модифицированный высшими жирными кислотами или синтетическими жирными кислотами фракции С₁₇-С₂₀, при следующем соотношении компонентов мас.

Магнетит, модифициро-
ванный высшими жирны-
ми кислотами или синте-
тическими жирными кислотами фракции С₁₇-С₂₀ 2,3-10,0 Мыльная пластичная смазка 90-97,7
Технический результат при использовании предлагаемой смазочной композиции заключается в повышении критической нагрузки в 1,6-2,0 раза, нагрузки сваривания в 1,4-2,1 раза, снижении диаметра пятна износа в 1,3-1,6 раза и потерь на трение в 1,5-2,0 раза.

Сущность изобретения заключается в следующем. Смазочная композиция содержит мыльную пластичную смазку и порошкообразный наполнитель. В качестве порошкообразного наполнителя в композицию введен магнетит, модифицированный высшими жирными кислотами или синтетическими жирными кислотами фракции С₁₇-С₂₀, при следующем соотношении компонентов, мас.

Магнетит, модифициро-
ванный высшими жирны-
ми кислотами или синтети-
ческими жирными кисло-
тами фракции С₁₇-С₂₀ 2,3-10,0
Мыльная пластичная смазка 90-97,7
В смазочной композиции в качестве мыльной пластичной смазки использованы: смазка Литол 24 (ГОСТ 21250-75); смазка 1-13 жировая (ОСТ 38.01145-80); смазка солидол-С (ГОСТ 4366-76); смазка ЦИАТИМ 201 (ГОСТ 6267-74).

В качестве модификатора магнетита используются жирные кислоты: стеариновая кислота (ГОСТ 9419-78); лауриновая кислота (ТУ 6-09-612-76); олеиновая кислота (ТУ 6-09-5290-86); синтетические жирные кислоты фракции С₁₇-С₂₀ (ГОСТ 23239-78).

Смазочную композицию готовят следующим образом. Осаждают высокодисперсный магнетит из водного раствора солей двух и трехвалентного железа водным раствором аммиака при рН больше 9. Образовавшийся осадок отделяют от маточного раствора с помощью нутч-фильтра. После этого добавляют жирную кислоту (или синтетическую жирную кислоту фракции С₁₇-С₂₀) и смесь гомогенизируют при перемешивании в течение 40-90 мин при температуре 80-100^оС. Затем модифицированный магнетит промывают водой 3-5 раз до рН 7-8 и сушат при температуре 80-100^оС. Остатки воды удаляют под вакуумом при температуре 80-100^оС. Полученный модифицированный магнетит вводят в мыльную пластичную смазку в количестве, предусмотренном в формуле изобретения, и смесь гомогенизируют.

В ряде случаев перед введением модифицированного магнетита в мыльную пластичную смазку его целесообразно предварительно диспергировать в углеводородном масле (например, индустриальном) с получением однородной пасты, содержащей 60-70% модифицированного магнетита. Это облегчает его введение в мыльную пластичную смазку и повышает однородность смазочной композиции.

Был приготовлен ряд образцов смазочной композиции, а также составы с содержанием модифицированного магнетита вне заявляемых пределов. В качестве мыльной пластичной смазки использовались товарные смазки Литол-24, 1-13 жировая, Солидол-С, ЦИАТИМ-201. В качестве модификатора магнетита использовались жирные кислоты: стеариновая, лауриновая, олеиновая, а также синтетические жирные кислоты фракции С₁₇-С₂₀. В табл.1 приведены примеры образцов заявляемой композиции (примеры 1-17), а также примеры составов вне заявляемых пределов (примеры 18-23), мыльные пластичные смазки (примеры 24-27) и примеры составов по прототипу (примеры 28-32). При этом образцы примеров 16 и 17 смазочной композиции дополнительно содержат индустриальное масло И50А (ГОСТ 20799-75) в количестве 1,5 и 3% соответственно, в котором предварительно был диспергирован модифицированный магнетит. Количество индустриального масла учитывается в общем содержании мыльной пластичной смазки.

Были проведены испытания основных трибологических параметров указанных образцов. Испытания проводились на четырехшариковой машине трения по ГОСТ 9490-75. Были определены критическая нагрузка, нагрузка сваривания, диаметр пятна износа и момент трения при нагрузке 196 Н. Результаты испытаний приведены в табл.2.

Использование: для высокоскоростных тяжелонагруженных подшипников трения. Сущность изобретения: смазочная композиция содержит, магнетит, модифицированный высшими жирными кислотами или синтетическими жирными кислотами фракции C₁₇-C₂₀ и мыльную пластичную смазку 90,0 97,7. 2 табл.

СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, содержащая мыльную пластичную смазку и порошкообразный наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве порошкообразного наполнителя композиция содержит магнетит, модифицированный высшими жирными кислотами или синтетическими жирными кислотами фракции С₁₇ - С₂₀, при следующем соотношении компонентов, мас.

Магнетит, модифицированный высшими жирными кислотами или синтетическими жирными кислотами фракции С₁₇ С₂₀ 2,3 10,0
Мыльная пластическая смазка 90,0 97,7