СМАЗОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПАР ТРЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК C10M141/02 C10M125/10 C10M129/16 C10M129/40 C10M129/90 C10N30/06 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕННИЯ

Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения, и может быть использовано в узлах машин текстильной, автомобильной, машиностроительной отраслей промышленности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна смазочная композиция, содержащая, мас.%: натриевое мыло стеариновой кислоты -16,9-25,2; натриевую соль бензольной кислоты - 2,6-3,9; антиокислительную присадку аминного типа 1-5; пентаэритритовый эфир синтетических жирных кислот фракции C₅-С₆ -50-62; углеродное масло - остальное (патент РФ №2054462. Опубл. в Б.И. №6. 02.02.1996).

Недостатками аналога являются высокий коэффициент трения и повышенная интенсивность изнашивания сопряженных деталей.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является смазочный состав для обработки пар трения, включающий связующее, ПАВ и измельченную смесь природных минералов на основе серпентина, который в качестве ПАВ содержит полиэтиленгликоль и изопропиловый спирт в соотношении 1:5, при этом измельченная смесь минералов включает гиперстен, авгит, эгирин, диопсид и жадеит, взятые в соотношении, мас.%: 5-8:1-3:2-5:0,5-1,0:1-5, серпентин - остальное при следующем соотношении компонентов, мас.%:

измельченная смесь минералов 0,1-2,5 ПАВ 20-25 связующее остальное

(патент РФ №2302453. Опубл. в Б.И. №19. 10.07.2007).

Недостатками прототипа являются высокий коэффициент трения и повышенная интенсивность изнашивания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретательская задача состояла в разработке состава для обработки пар трения, позволяющего снизить интенсивность изнашивания и коэффициент трения.

Поставленная задача достигается путем создания состава для обработки пар трения, включающего следующие компоненты, мас.%:

стеариновая кислота 1,4-0,56 полиэтиленгликоль 200-600 3,5-1,4 едкий натр 0,1-0,04 полиоксиэтиленгликолевые   эфиры высших жирных спиртов 0,1-0,3 базовое масло остальное

Полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200-600 выпускается согласно ТУ 2483-167-05757587-2000 [«Вредные вещества в промышленности», ч.I. Изд. 6-е, испр. - Л.: Химия, 1971. - 832 с., таб.57]. Натр едкий технический выпускают по ГОСТ 2263-79, стеариновую кислоту - по ГОСТ 6487-96, полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов - по ГОСТ 10730-82 (препарат ОС-20) [Фелинковская Е.Ф., Серебрякова З.Г. Текстильно-вспомогательные вещества в производстве химических волокон. - М.: Химия, 1970. - 208 с.].

В качестве базового масла предусматриваются индустриальные масла подгруппы А, которые выпускают по ГОСТ 20799-88 [Товарные нефтепродукты, свойства и применение. Справочник./Под.ред. Школьникова В.М. - М.: Химия, 1978. - 478 с.].

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1. В 94,9 мас.% (94,9 г) базового масла - индустриального масла И-50 - вводят 1,4 мас.% (1,4 г) стеариновой кислоты, 3,5 мас.% (3,5 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,1 мас.% (0,1 г) натра едкого и 0,1 мас.% (0,1 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь при перемешивании нагревают до 60-70°С, выдерживают 30 мин и охлаждают.

Пример 2. 96,3 мас.% (96,3 г) базового масла - индустриального масла И-50 - содержат 0,98 мас.% (0,98 г) стеариновой кислоты, 2,45 мас.% (2,45 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,07 мас.% (0,07 г) натра едкого и 0,2 мас.% (0,2 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 3. 97,7 мас.% (97,7 г) базового масла - индустриального масла И-50 - вводят 0,56 мас.% (0,56 г) стеариновой кислоты, 1,4 мас.% (1,4 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,04 мас.% (0,04 г) натра едкого и 0,3 мас.% (0,3 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 4. В 94,9 мас.% (94,9 г) базового масла - индустриального масла И-30 - вводят 1,4 мас.% (1,4 г) стеариновой кислоты, 3,5 мас.% (3,5 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,1 мас.% (0,1 г) натра едкого и 0,1 мас.% (0,1 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 5. 96,3 мас.% (96,3 г) базового масла- индустриального масла И-30 - содержат 0,98 мас.% (0,98 г) стеариновой кислоты, 2,45 мас.% (2,45 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,07 мас.% (0,07 г) натра едкого и 0,2 мас.% (0,2 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 6. 97,7 мас.% (97,7 г) базового масла - индустриального масла И-30 - вводят 0,56 мас.% (0,56 г) стеариновой кислоты, 1,4 мас.% (1,4 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,04 мас.% (0,04 г) натра едкого и 0,3 мас.% (0,3 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 7. В 94,9 мас.% (94,9 г) базового масла - индустриального масла И-12 - вводят 1,4 мас.% (1,4 г) стеариновой кислоты, 3,5 мас.% (3,5 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,1 мас.% (0,1 г) натра едкого и 0,1 мас.% (0,1 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 8. 96,3 мас.% (96,3 г) базового масла - индустриального масла И-12 - содержат 0,98 мас.% (0,98 г) стеариновой кислоты, 2,45 мас.% (2,45 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,07 мас.% (0,07 г) натра едкого и 0,2 мас.% (0,2 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Пример 9. 97,7 мас.% (97,7 г) базового масла - индустриального масла И-12 - вводят 0,56 мас.% (0,56 г) стеариновой кислоты, 1,4 мас.% (1,4 г) полиэтиленгликоля 200-600, 0,04 мас.% (0,04 г) натра едкого и 0,3 мас.% (0,3 г) полиоксиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов, смесь готовят по примеру 1.

Полученные образцы смазочных составов для обработки пар трения были испытаны на трение и износ на серийной машине трения 2070 СМТ-1 по общепринятой методике оценки триботехнических характеристик.

Схема испытаний: «вращающийся диск - неподвижная колодка». Материалом вращающегося диска служила сталь 40ХН (HRC 45-50), а колодка была выполнена из стали 45 (HRC 45-50).

Режим трения: скорость скольжения 1 м/с, давление повышалось ступенчато от 1 МПА до 8 МПА, полученный смазочный состав помещали в ванночку под вращающимся диском, откуда он подхватывался и уносился в зону трения. Результаты испытаний приведены в таблице.

Примеры Средние коэффициенты трения для пары трения Сталь 45-Сталь 40ХН Средние значения интенсивности изнашивания, мкм/км 1 2 3 1 0,04-0,06 0,04-0,05 2 0,03-0,05 0,03-0,04 3 0,02-0,05 0,01-0,04 4 0,02-0,04 0,02-0,05 5 0,03-0,06 0,02-0,03 6 0,02-0,05 0,03-0,05 7 0,04-0,06 0,02-0,04 8 0,04-0,05 0,03-0,05 9 0,02-0,06 0,01-0,05 Прототип 0,07-0,08 0,30-0,52

Из таблицы видно, что в заявленном интервале значений содержания ПАВ и базового масла в предлагаемом смазочном составе для обработки пар трения поставленная цель достигается: коэффициент трения пары трения снижается в 1,5-4 раза, а интенсивность изнашивания материала пары трения - в 10 раз.

К достоинствам предлагаемого смазочного состава следует отнести также полное растворение ПАВ в базовом масле - индустриальном масле И-12ч5 0, повышение нагрузочной способности пары трения при работе в предлагаемом составе в 1,2-1,4 раза, срок службы смазочного состава в 1,5-2 раза большее, чем у базового масла.

Использование: в узлах трения качения и скольжения машин текстильной, автомобильной, машиностроительной отраслей промышленности. Сущность: состав содержит, мас.%: стеариновая кислота 0,56-1,4; полиэтиленгликоль 200-600 1,4-3,5; едкий натр 0,04-0,1; полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов 0,1-0,3; базовое масло остальное. Технический результат - повышение нагрузочной способности и снижение интенсивности изнашивания и повышение срока службы деталей узлов трения. 1 табл.

Смазочный состав для обработки пар трения, включающий базовое масло и полиэтиленгликоль 200-600, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стеариновую кислоту, едкий натр и полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
стеариновая кислота 0,56-1,4 полиэтиленгликоль 200-600 1,4-3,5 едкий натр 0,04-0,1 полиоксиэтиленгликолевые эфиры высших жирных спиртов 0,1-0,3 базовое масло остальное