Смазочная композиция Советский патент 1992 года по МПК C10M173/02 C10M173/02 C10M129/08 C10M129/40 C10N30/06 

Изобретение относится к жидким антифрикционным смазочным составам, предназначенным для использования в железнодорожном транспорте, а именно для пары трения гребень колеса-рельс.

Известно масло для смазывания гребней колес железнодорожного состава. Это масло обладает хорошими смазывающими свойствами, однако подача его из известных конструкций гребнесмазывателей возможна при температурах не ниже - 15°С. Кроме того, оно содержит до 23 мас.% присадок, в т.ч. и серусодержащих, так что использование его в открытом узле трения колесо-рельс с экологической точки зрения не допустимо.

На железных дорогах СССР смазывание гребней колес с помощью жидкостных локомотивных гребнесмазывателей не получило распространения. Одной из основных причин этого являются уникальные климатические условия на железных дорогах страны, требующие смазочных материалов, подача которых обеспечивается при температурах не выше -40°С.

Низкотемпературный смазочный материал для железных дорог СССР должен отвечать следующим требованиям.

Минимальная температура работоспособности смазочного материала не выше - 40°С. Под минимальной температурой работоспособности смазочного материала в известных конструкциях гребнесмазывателей понимается та температура, при которой подача смазочного материала

сокращается на 20% по сравнению с гюда«ей при +20°С, Сокращение подачи более, чем на 20% приводит к неудовлетворительной смазке и защите гребней колес от износа. В етой связи вязкость смазочного материала при-40°С не должна превышать 2000 мм /с.

Снижение износа гребней колесных пар локомотивов не менее чем в 1,5-2,0 раза, Для этого критическая нагрузка RK и диаметр пятна износа шарика (), определяемые на четырехшариковой машине трения должны быть: Рк не менее 1000Н, dM не более 0,7 мм

Жидкий смазочный материал должен быть экологически чистым. Исключается содержание в нем серы, хлора, фосфор-содер- жащих присадок, циклических и особенно полициклических ароматических соединений.

К смазочному материалу не должны прилипать песок, металлическая пыль и дру- гие абразивы.

Наиболее близким к предлагаемому смазочному материалу является жидкий антифрикционный смазочный состав в соответствии предназначенный для прядильных машин и содержащий, мас.%: олеиновая кислота 0,1-1,5, этанол или пропанол 5,0- 15,0, вода 5,0-15,0, глицерин до 100.

Данный состав удовлетворяет перечисленным требованиям (хорошие противоиз- поеные свойства, экологическая чистота, низкое смачивание абразивов), однако он не удовлетворяет первому из перечисленных требований - не обеспечивает бесперебойную работу узла трения гребень колесз-рельс при низких температурах (до -40°С).

Целью изобретения является обеспечение бесперебойной работы узла трения при низких температурах..

Указанная цель достигается тем, что антифрикционный смазочный состав, содержащий, мас.%: олеиновая кислота 0,2-0,3, глицерин 5-10, пропиленгликоль-1,2 50-55, вода до 100.

Рекомендуется использовать для приго- .товления смазочных материалов глицерин, пропиленгликоль, олеиновую кислоту и водопроводную воду.

Кроме того, допускается добавление в предлагаемый смазочный материал любых экологически чистых функциональных добавок (маркирующие красители, антивспенмватели, диспергаторы и т.п.). не оказывающих определяющего влияния на основные функциональные свойства.

П р и м е р. В соответствии с описанной технологией готовят ряд образцов жидкого низкотемпературного смазочного состава, содержащих различные количества указанных ингредиентов. Рецептура их приведена в табл. 1. Приготовленные смазочные составы подвергаются следующим испытаниям. Смазывающие свойства (критическая нагрузка Рк и диаметр пятна износа ) определялись на четырехшариковой машине трения. Смазывающий состав считается прошедшим испытания, если критическая нагрузка (Рк) не ниже 1000Н, а диаметр пятна износа (с)и) не превышает 0,7 мм, что в эксплуатации позволяет снизить износ гребней колес не менее, чем в 1,5-2,0 раза, т.е. обеспечивается требуемая эффективность защиты гребней колес от износа. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Низкотемпературные свойства смазочного состава оценивались определением вязкости при -40°С. Смазочный материал считается прошедшим испытания, если его кинематическая вязкость при -40°С не превышает 2000 мм2/с. Ниже указанной вязкости возможна подача смазочного состава из известных конструкций гребнесмаэывате- лей. Результаты испытаний представлены в табл.2.

Нижний температурный предел работоспособности смазочного материала определялся на натурном гребнесмазывателе в климатической камере. Использовался гребнесмазыватель эжекционного типа. т.е. конструкция, обеспечивающая наихудшие из известных конструкций условия подачи смазочного материала.

Смазочный материал считается прошедшим испытания по нижнему температурному пределу работоспособности, если сокращение его подачи на 20% по сравнению с подачей при +20°С происходит при температурах не выше -40°С. Результаты испытаний представлены в табл.2,

Как следует из данных, представленных втабл. 2, предъявляемым требованиям отвечают образцы смазочных материалов № б, 7 и 8, содержащие, мас.%: глицерин 5-10, пропиленгликоль 1,2 (50-55), олеиновая кислота (0,20-0,30) и вода остальное до 100%.

Образцы № 9 и 10, содержащие глицерин, ниже и выше указанных пределов, имеют неудовлетворительные низкотемпературные свойства, а образец № 9 также недостаточные смазывающие характеристики. Образцы № 11 и 12, содержащие пропиленгликоль 1.2 ниже и выше указанных пределов не могут быть рекомендованы к применению в гребнесмззывателях также по причине неудовлетворительных низкотемпературных характеристик. Образец Me 13, содержащий олеиновую кислоту ниже указанных пределов, имеет неудовлетворительные смазывающие свойства. Образец

N 14, содержащий олеиновую кислоту выше указанных пределов, не однороден, так как кислота выше указанных пределов не растворяется в объеме смазки, а концентрируется в поверхностном слое. Смазочный материал по прототипу (образец № 17) обладает хорошими смазывающими характеристиками, но достаточная подача его из гребнесмазывателя обеспечивается только до -12°С. Столь же неудовлетворительной работоспособностью при низких температурах характеризуется и образец № 16.

0

Формула изобретения Смазочная композиция, содерхпщпя воду, олеиновую кислоту глицерин и спирт, отличающаяся гем, что. с целью обеспечения бесперебойной работы узла трения при низких температурах, композиция в качестве спирта содержит пропиленг- ликоль-1,2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Олеиновая кислота0,2-0,3

Глицерин5-10

Пропиленгликоль-1,2 50-55 ВодаОстальное

Использование: в железнодорожном транспорте для пары трения гребень коле- са-рельс. Сущность изобретения: смазочная композиция содержит, мас.%: олеиновая кислота 0,2-0,3; глицерин 5-10, пропиленгликоль-1,2 50-55, вода остальное. 2 табл.

Состав жидких низкотемпературных смазочных материалов для контакта колесо-рельс

прототип (4)/

Таблица 2

Свойства низкотемпературных смазочных материалов для контакта колесо-рельс

Таблица 1

Продолжение табл. 2