Напіврідке літієве мастило

Пропонований винахід належить до виробництва пластичних напіврідких мастил для різних вузлів тертя, зокрема, до мастил з використанням літієвих мил як загусника багатофункціональних мастил, які використовуються в підшипниках кочення, ковзання, різних передач машин і механізмів, що працюють в широкому інтервалі температур. Пропоноване напіврідке мастило працездатне в широкому інтервалі навантажень і швидкостей, протягом тривалого терміну служби в діапазоні температур від мінус 40°С до плюс 120°С і рекомендована для проміжного шарніра карданного вала автомобіля ВАЗ-21213. Мастило має напіврідку консистенцію, яка сприяє меншому зношенню поверхонь, що труться. У вузлі тертя мастило виконує функцію теплоносія, не виділяє шкідливих поєднань у зоні контакту, має порівняно низьку вартість. [5, 1] Відомі напіврідкі мастила на основі нафтової оливи, загущені літієвим милом 12-гідрооксистеаринової кислоти, які містять присадки: Трансол-100", Трансол-200", "ЛЗ-ПЖЛ-00" [6] Найбільш близьким за технічним результатом є мастило для зубчатих передач "Трансол-200" ТУ 38.УРСР 201352-84 - прототип, авторське свідоцтво №961371 - опубліковане в 1982р. Мастило "Трансом200" призначене для циліндричних і планетарних редукторів, що працюють з максимальними питомими навантаженнями в зачепленні до 2000МПа. Зберігає працездатність при температурі від мінус 30°С до плюс 100°С. Мастило має наступний склад, в мас. %: [4] 1. Літієве мило 12-оксистеаринової кислоти -4,5 2. Поліетилен низького тиску (марка 20908-040, сорт -0,8 3. Присадка ДФ-11 (діалкілдитіофосфат цинку) -4,0 4. Присадка MACK (лужний алкілсаліцилат кальцію) -1,0 5. Нафтам-2 (фенил-b-нафтиламін) -0,5 6. КИНХ-2 (алкілполісульфід) -2,0 7. Οκтофор-Ν (смола апкілфеноламінна) -0,1 8. Рідина ПМС-200А -0,005 9. Суміш олив з в'язкістю при 50°С 7080 сСт: індустріального "И-50А" з дизельним для комплексних кальцієвих мастил (ТУ 38УРСР201296-83) або індустріальне "И-50А" з залишковим - до 100 компонентом - Зазначене мастило має не досить високі трибологічні характеристики, що призводить до зниження якості поверхонь, що труться. Тому основним завданням є створення мастила з підвищеними експлуатаційними характеристиками, які надійно забезпечили б працездатність вузла тертя в діапазоні робочих температур від мінус 40°С до плюс 120°С. Поставлене завдання досягається тим, що до рецептури мастила як дисперсійне середовище використовується нафтова олива або суміш нафтових олив з рівнем в'язкості кінематичної при 100°С - 16,5-22мм 2/с і, додатково, вводиться присадка фенам, фторпласт-4, дисульфід молібдену та протизносна присадка - ХАЙТЕК-312 у співвідношенні до дисульфіду молібдену, як 1:1,2, але в межах: дисульфід молібдену 2-4%, а протизносна присадка ХАЙТЕК 312 1,5-2,0%. Присадка фенам використовується як антиокислювальна (дифеніламін). В цілому всі складові мастила в наступному співвідношенні, мас. %: - літієве мило 12гідрооксистеаринової кислоти 3-6 - антиокислювальна присадка - фенам 0,6-1 - фторопласт-4 1-3 - дисульфід молібдену 2-4 - протизносна присадка - ХАЙТЕК-312 1,5-2,0 - нафтова олива або суміш на фтови х олив з рівнем кінематичної, при 100°С в'язкості -16,5-22мм 2/с до 100 Використання суміші нафтових олив з рівнем в'язкості кінематичної, при 100°С-16,5-22мм 2/с як дисперсійного середовища, дає можливість поліпшити експлуатаційні характеристики одержаного мастила, завдяки наступним факторам: - полярні речовини, які містяться в очищених нафтових оливах, утворюють на поверхнях, що тр уться, міцну оливняну плівку; - добра сприйнятливість цих олив, до дії присадок, помітно поліпшує змащувальні властивості [2] Введення до складу мастила порошкового дисульфіду молібдену і фторопласту-4 дозволяє: - значно поліпшити антифрикційні характеристики напіврідкого мастила; - поліпшити колоїдну стабільність, термічну стабільність; - забезпечити стійкість до агресивних середовищ; - одержати мастило з добрими низькотемпературними характеристиками. У процесі розробки було встановлено, що зазначені добавки в комплексі, оптимальної кількості, діючи синергетично, поліпшують реологічні властивості, протизносні адгезійні властивості мастила, що дозволяє розширити температурну межу її працездатності від мінус 40°С до плюс 120°С Важливим фактором, який забезпечує адгезію порошкоподібного дисульфіду молібдену до металевих поверхонь, є ступінь дисперсності дисульфіду молібдену. [7] Мастило виготовляють за наступною технологією: до варника, забезпеченого нижнім і боковим обігрівом з перемішуючим пристроєм, завантажують наступні компоненти: 2/3 розрахункової кількості нафтової оливи, необхідну кількість (розрахункову) 12-оксистеаринової кислоти. Суміш нагрівають. Омилення проводять водним розчином гідроокису літію при температурі 95-102°С. Після завершення омилення, проводять зневоднення суміші шляхом поступового підвищення температури 200-205°С до досягнення однорідного розплаву мила в оливі. Після проведеної термообробки (10-20)хвил. При температурі 200-205°С, додають решту (1/3) нафтової оливи, при цьому температура в апараті знижується до 185-175°С - при цій температурі відбувається ізотермічна кристалізація, тобто, структуроутворення мастила. Доохолоджують мастило до 160-170°С, потім додають антиокиснювальну присадку фенам (дифеніламін); проводять подальше охолодження і при температурі приблизно 100°С завантажують розрахункову кількість присадки ХАЙТЕК-312, після інтенсивного перемішування до мастила подають дисульфід молібдену, фторпласт-4. Мастило перемішують, гомогенізують і зливають. [3] За наведеною технологією були виготовлені зразки мастил, склад яких наведений в таблиці 1. Таблиця 1 % склад Компоненти Літієве мило 121 гідрооксистєаринової кислоти 2 Присадка фенам 3 Присадка-ХАЙТЕК-312 4 Дисульфід молібдену 5 Фторопласт-4 Суміш нафтови х олив з 6 в'язкістю кінематичною при 100°С=19мм 2/с Зразок Зразок Зразок 1 2 3 4 4,5 5,5 0,6 1,5 3 1,0 1,0 1,7 2 2,0 1,0 2,0 4 3 89,9 88,8 84,5 Порівняльні характеристики одержаних зразків (1,2, 3) мастила з прототипом наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Пропоноване мастило № Найменування показників 1 Температура краплепадіння, °С 2 Пенетрація при 25°С з перемішуванням (60 подвійних тактів), мм/10 3 В'язкість ефективна, Па*с при мінус 30°С і Д=10с-1 4 Колоїдна стабільність, % виділеної оливи 5 Випаровуваність при 120°С, 1год, % 6 Масова частка води, % 7 Вміст механічних домішок 8 Масова частка вільного пугу, в % NaOH, до введення присадок 9 Корозійний вплив на метали 10 Трибологічні характеристики при температурі (80+5)°С, Н - навантаження зварювання, Рз, - навантаження критичне, Рк, - індекс задиру, Із, - діаметр плями зношення при навантаженні 196Н, мм, 11 Водостійкість при плюс 60°С 12 Ме ханічна стабільність: - зміна м/пенетрації, %, - максимальна температура, °С, - зміна зовнішнього вигляду Зразок 1 Зразок 2 Зразок 3 160 170 180 Прототип Трансол-200 ТУ38УССР201352-84" 150 430 420 400 400 680 22 0,7 650 19 0,6 Сліди Відсутність 800 15 0,6 1200 25 1,0 Сліди Відсутність 0,12 0,14 0,1 0,1 Витримує Витримує І 3500 800 490 5000 1000 690 4000 900 490 2800 700 400 0,35 Витримує 0,40 0,56 Витримує 12 10 12 20 57 42 52 60 Не Не Не розшарування змінюється змінюється змінюється Як видно з даних, наведених в таблиці 2, пропоноване мастило (зразки 1, 2, 3) має, порівняно з прототипом, значно кращі об'ємно - механічні властивості, значно кращі показники колоїдної і механічної стабільності, а також видно, що найбільш оптимальними властивостями, порівняно з прототипом, має зразок мастила № 2. Дослідні зразки мастила пройшли стендові випробування в умовах ВАТ "АВТО ВАЗ" (м.Тольятті) За результатами випробувань мастила, яке назване "АЗМОЛ ШРУС-00", за всіма показниками відповідає вимогам ВАТ "АВТО ВАЗ". На мастило, що заявляється, складена технічна документація, наявні технічні умови. Список використаної літератури: 1. Гаркунов Д.Н. Триботехника, Μ., Машиностроение, 1985г. 2. Ю.Л. И щук "Состав, структура и свойства пластичных смазок", Киев, Наукова думка, 1996г. 3. Ю.Л. И щук "Те хнология пластичных смазок", Киев, Наукова думка, 1986г. 4. Смазка для зубчатых передач "Трансол-200", авторское свидетельство №961371 - 1982г. 5. Синицын В.В. "Пластичные смазки в СССР", М., Химия, 1984г. 6. Справочник под редакцией В.М. Школьникова Топлива, смазочные материалы, технические жидкости", Москва, Издательский центр "ТЕХИНФОРМ", 1999г. 7. Повышение смазочной способности пластичных смазок композициями смазок и наполнителей" Фукс И.Г, Уварова Э.М., Вдовиченко П.Н., Киташов Ю.Н. "Нефтепереработка и нефтехимия", Киев, 1981г. №20.