СМАЗОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2004 года по МПК C10M159/18 C10N10/02 C10N10/08 

Изобретение относится к составам смазочных композиций на основе смазочного материала с металлосодержащей присадкой и может быть использовано в узлах трения качения и скольжения текстильной, автомобильной, машиностроительной отраслях промышленности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна металлоплакирующая пластичная смазка на основе ЦИАТИМ-201, которая содержит пластичную основу и порошки меди и олова (а.с. СССР №179409. Металлоплакирующая смазка. - Опубл. Бюл. №5, 1966).

Недостатком смазки являются невысокие антифрикционные свойства, повышенный износ и невозможность использования ее в подшипниках качения, редукторах и т.п.

Известна также смазка для механической обработки металлов на основе минерального масла и присадок, в качестве которых она содержит стеорокс - 6 и медное мыло жирных кислот растительных масел (патент РФ №2130963. Смазка для механической обработки металлов. - Опубл. 27.05.99. Бюл. №15). При использовании этой смазки увеличивается стойкость сверл, однако в узлах трения качения и скольжения она имеет недостаточно высокую износостойкость и антифрикционные свойства.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является смазочная композиция, содержащая базовую основу и соль мягкого металла жирных кислот соапстоков растительных масел (патент РФ №2070220. Смазочная композиция. - Опубл. 10.12.96. Бюл. №34). Смазочная композиция содержит, маc.%: соль мягкого металла жирных кислот соапстоков растительных масел 0,1-30; базовая основа 70-99,9.

Недостатком смазочной композиции является большой износ и ограниченный срок службы в узлах трения (150-300 ч.). Кроме этого, введение в смазочную основу большого количества соли мягкого металла (до 30 маc.%) увеличивает вязкостные свойства смазочной композиции, что тоже является недостатком.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретательская задача состояла в разработке состава смазочной композиции, обеспечивающего высокую износостойкость и повышенный срок службы в узлах трения.

Поставленная задача достигается путем создания состава смазочной композиции, включающей базовую основу и медно-оловянный стеарат при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Медно-оловянный стеарат -0,5-2,0

Базовая основа -98,0-99,5

Вводимый в смазочный материал медно-оловянный стеарат содержит 10-30 маc.% меди и 3-8 маc.% олова.

Медно-оловянный стеарат получают следующим способом.

В расплав стеарата, нагретого до 60-70°С, при перемешивании вводят 10%-ный водный раствор гидроокиси натрия (процесс омыления), а затем сюда же вводят комплексный раствор двухлористого олова с рассчитанным количеством металлического олова. Процесс ведут 1,0-1,5 ч с контролем температуры и щелочности раствора. Затем, не прекращая перемешивания, вводят 50%-ный раствор уксусной кислоты, доводя раствор до рН 8, после чего приливают 25%-ный раствор сернокислой меди с рассчитанным количеством металлической меди, поднимают температуру до 80°С и при интенсивном перемешивании ведут процесс 10-20 мин.

После высаливания и отделения от маточного раствора получают медно-оловянный стеарат в твердом виде, который содержит 10-30 маc.% металлической меди и 3-8 маc.% металлического олова.

Указанное соотношение меди и олова является оптимальным, которое позволяет достичь заявляемый технический результат.

В качестве базовой основы могут быть использованы минеральные масла любой группы (индустриальные, трансмиссионные, моторные, гидравлические и др.).

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно снизить износ в 3-5 раз и увеличить срок службы смазочной композиции в узлах трения в 10-5 раз.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1. В 95,5 г (95,5 маc.%) моторного масла помещают 0,5 г (0,5 маc.%) медно-оловянного стеарата, содержащего 10 маc.% (0,05 г) металлической меди и 3 маc.% (0,015 г) металлического олова, смесь при перемешивании нагревают до 100-120°С. Через 10 мин процесса смазочная композиция охлаждается и готова к применению.

Процесс приготовления смазочной композиции одинаков для других содержаний медно-оловянного стеарата, приведенного в табл. 1.

Примеры образцов для получения смазочных композиций

Полученные смазочные композиции были испытаны на трение и износ на серийной машине трения 2070 СМТ-1 по схеме: “диск-колодка”. Материалом диска и колодки служила сталь 45 (HRC 48-50).

Режим трения: скорость скольжения 1,5 м/с; давление повышалось ступенчато от 1 МПа до резкого увеличения момента трения; смазочная композиция вводилась в зону трения капельным способом - 8-10 капель/мин.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из таблицы видно, что в заявляемом интервале значений содержания медно-оловянного стеарата поставленная цель достигается: интенсивность изнашивания по сравнению с прототипом снижается в 3-5 раз, срок службы смазочной композиции, по мере срабатывания металла присадки, увеличивается в 10-15 раз.

К достоинствам предлагаемой смазочной композиции можно отнести также более высокую нагрузочную способность - до 16 МПа (у прототипа 10 МПа), возможность заменять более дорогие и дефицитные смазочные материалы и относительно невысокие коэффициенты трения - до 0,001, что в совокупности приводит к продлению срока службы узлов трения, повышению кпд оборудования, сокращению числа ремонтов.

Использование: в узлах трения качения и скольжения текстильной, автомобильной, машиностроительной отраслях промышленности. Сущность: композиция содержит, мас.%: медно-оловянный стеарат 0,5-2,0, базовая основа 98,0-99,5. Вводимый в смазочный материал медно-оловянный стеарат содержит 10-30 мас.% меди и 3-8 мас.% олова. Технический результат – повышение износостойкости узлов трения и повышение срока службы смазочной композиции. 2 табл.

Смазочная композиция, включающая базовую основу и металлосодержащую присадку, отличающаяся тем, что в качестве металлосодержащей присадки она содержит медно-оловянный стеарат с содержанием в нем 10-30 мас.% меди и 3-8 мас.% олова при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Медно-оловянный стеарат 0,5 - 2,0

Базовая основа 98,0 - 99,5