ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА Российский патент 2006 года по МПК C10M125/04 

Изобретение относится к пластичным металлоплакирующим составам, применяемым в качестве защитного средства для узлов качения колесных и гусеничных транспортных средств, промышленного оборудования и судовых механизмов различного назначения.

Известна смазка для тяжело нагруженных механизмов, содержащая, мас.%: канальная сажа 11-13, коллоидный графит 6-8 и защитная смазка на основе минерального масла, загущенного алюминиевым мылом синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆ - остальное (см. SU 1810385, С 10 М 169/04 // С 10 N 30/06, 1993 г.).

Действие вышеназванной смазки направлено на повышение ее работоспособности в широком диапазоне температур и нагрузок.

Известен состав пластичной антифрикционной многоцелевой смазки, получаемой загущением нефтяных масел 12-оксистеаратом лития и содержащей антиокислительную присадку (Химический энциклопедический словарь под ред. И.Н.Кнунянца, М., Советская энциклопедия, 1983 г., с.304). Известная пластичная смазка выпускается в промышленном масштабе под маркой "Литол" - ГОСТ 21150-87.

Известная смазка обладает хорошей водостойкостью, механической стабильностью и работоспособностью в широком интервале температур. Однако применение ее в узлах трения, в частности в узлах качения, не позволяет предотвратить их износ и обеспечить показатели, повышающие ресурс работы.

Наиболее близкой к патентуемой является пластичная смазка, содержащая основу, в качестве которой используют литол, и высокодисперсный металлический порошок с размером частиц не более 20 мкм в количестве 5-20 мас.% (см. RU 2139920, С 10 М 125/04, 1999).

Известные смазочные материалы обладают хорошими триботехническими характеристиками, однако не эффективны для предотвращения износа высокоскоростных пар трения, в частности высокоскоростных подшипников качения закрытого типа, а также имеют недостаточно широкий температурный диапазон использования.

Задачей патентуемого изобретения является обеспечение безизносной работы высокоскоростных пар трения в интервале температур от -50 до +150°С.

Поставленная задача решается пластичной смазкой, включающей основу, в качестве которой используют литол, и высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов с размером частиц не более 20 мкм, за счет того, что она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%: высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов - 0,05-0,1; литол - остальное.

Заявляемое количество металлического порошка обеспечивает получение смазки с улучшенными защитными свойствами, способствующей предотвращению износа в процессе эксплуатации высокоскоростных пар трения в широком диапазоне температур.

Введение заявляемых порошков цветных металлов в указанных количествах непосредственно в пластичную смазку позволяет не только достичь хорошего металлоплакирующего действия при работе в высокоскоростных парах трения, но и сохранить ее основные технологические показатели при работе на больших скоростях вращения и при больших нагрузках в интервале температур от -50 до +150°С.

Заявляемый металлоплакирующий состав готовят следующим способом.

Компоненты состава взвешивают в необходимых соотношениях и загружают в лопастной смеситель. Длительность перемешивания 2-3 часа для получения гомогенной по составу смазки.

Для приготовления металлоплакирующих составов в качестве основы используют смазку Литол-24 по ГОСТ 21150-87, в качестве наполнителей - высокодисперсные порошки цветных металлов или их сплавов, например, цинка марки ПЦВД по ТУ 1721-002-12288779-99, бронзы марки ПБВД по ТУ 1790-007-12288779-2000, свинца марки ПСВД по ТУ 0165-05-93. Высокодисперсные порошки цветных металлов с размером частиц не более 20 мкм могут быть получены, например, методом испарения и конденсации в атмосфере нейтрального газа на вакуумной установке.

В табл. 1 приведены составы патентуемых металлоплакирующих пластичных смазок и контрольных смазок с соотношением компонентов за пределами патентуемых соотношений.

Оценка качества смазки проводилась по методике лабораторно-стендовых испытаний, принятой в подшипниковой промышленности, в два этапа:

1. Определение физико-механических показателей.

2. Сравнительные стендовые испытания.

По первому этапу проведены лабораторные исследования представленных образцов. Определен ряд физико-механических показателей, непосредственно влияющих на работоспособность смазок в подшипниках качения, результаты физико-механических испытаний представлены в табл.2.

По полученным данным (см. табл.2) температура каплепадения, предел прочности при 20 и 50°С испытуемых образцов, коллоидная стабильность образцов укладываются в показатели ГОСТ на смазку Литол-24. Показатель коллоидной стабильности патентуемых образцов превышает соответствующий показатель для Литола-24.

Работоспособность образцов смазки оценивалась ускоренными стендовыми испытаниями в подшипниках 180204 на режимах, приведенных в табл.3.

Указанные режимы ускоренных стендовых испытаний пластичных смазок общего назначения (см. табл. 3), форсированные по нагрузке (I) и температуре (II), позволяют оценивать противоизносные и высокотемпературные свойства смазок. Выбранные величины параметров режимов дают возможность сравнительной оценки работоспособности пластичных смазок (скорость вращения подшипников близка к предельной, нагрузки подобраны экспериментально).

Оценочными показателями в этих испытаниях являются время до потери смазкой работоспособности, состояние смазки и подшипников после испытаний.

В табл.4 представлены результаты стендовых испытаний образцов смазок для двух режимов I и II.

Как следует из табл.4, патентуемая пластичная смазка обеспечивает увеличение безизносного периода работы высокоскоростных пар трения в интервале температур от -50 до +150°С

Таблица 1 Составы, мас.% 12345678910111213Цинк0,14,9    0,055,5    10Бронза  0,14,9    0,055,5   Свинец    0,14,9    0,055,5 Литол99,995,199,995,199,995,199,9594,599,9594,599,9594,590

Таблица 2Наименование показателяСоставЛитол-24 ГОСТ 21150 1213 Температура каплепадения, °С202201200202Предел прочности, Па, при 20°С790800820500-1000при 50°С500490470760Коллоидная стабильность, % выделенного масла13,958,755,8511,2 (<12,0)Температурный интервал применения-50-(+150°С)-50-(+150°С)-40-(+120°С)-40-(+120°С)Таблица 3Параметры режимаIIIЧастота радиальная, мин^-180008000Нагрузка радиальная, Н1500500Температура на наружном кольце подшипника, °СУстановившаяся, без дополнительного обогрева (при температуре окружающего воздуха -50°С 

Таблица 4 СоставыРежимПараметры12345678910111213IРаботоспособность, час577049603575321539703517257018561960211510171210989IIРаботоспособность, час140012101260107512101117560510686617245237225

Использование: в качестве защитного средства для узлов качения колесных и гусеничных транспортных средств, промышленного оборудования и судовых механизмов различного назначения. Сущность: смазка содержит в мас.%: высокодисперсный порошок металлического наполнителя с размером частиц не более 20 мкм 0,05-0,1, смазка литол - остальное. В качестве металлического наполнителя используют цветные металлы или их сплавы. Технический результат - улучшение противоизносных свойств и расширение рабочего интервала температур. 4 табл.

Пластичная смазка, включающая основу, в качестве которой используют литол, и высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов с размером частиц не более 20 мкм, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов 0,05 - 0,1ЛитолОстальное