Середньотемпературне мастило для важконавантажених вузлів тертя

УКРАЇНА (i9) w/~\(ii) 4-^+vJvJ_ ) A С 10 M 101/02, 125/02 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТРНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД без проведення експертизи по суті на підставі Постанови Верховної Ради України № 3769X11 від 23 XII 1993 р Публікується в редакції заявника (54) СЄРЕДНЬОТЕМПЕРАТУРНЕ МАСТИЛО ДЛЯ ВАЖКОНАВАНТАЖЕНИХ ВУЗЛІВ ТЕРТЯ 1 (21)98020896 (22) 19.02.98 (24)17.07.98 (46)30.10.98. Бюл. №5 (47) 17.07.98 (72) Букін Віктор Євгенович, Чередніченко Петро Георгійович (73) Букін Віктор Євгенович, Чередніченко Петро Георгійович (67) Середньотемпературне мастило для важконавантажених вузлів тертя ца основі загущених милами масел, що містить фосфорорганічну присадку, графіт та дисульфід молібдену, яке в і д р і з н я є т ь с я тим, що як фосфорорганічну присадку містить суміш Ізомерів - продукт взаємодїїдіетилфосфіту та N-арилсульфонілхінонІміну, а як загущені милами масла - суміш Са-стеарату або LI-12оксистеарату з важкими нафтовими маслами, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: Са-стеарат або Li-12-оксистеарат 8-20 Графіг 10-18 Дисульфід молібдену 5-8 Продукт взаємодії діетилфосфіту та N-арилсульфонілхЬ ноніміну 1-3 Важкі нафтові масла До 100 Винахід відноситься до мастильних матеріалів, що використовуються у вузлах тертя: підшипниках коливання та ковзання, шарнірних опорах, різьбових з'єднаннях, зубчатих та Інших передачах при максимальних температурах до 200-250°С. Відомо мастило для важконавантажених вузлів тертя коливання та ковзання [Патент України • 12341 А. 1996], що має № слідуючий склад, мас. %: Мастило готують шляхом перемішування компонентів при підвишеній температурі. Проте мастило не забезпечує надійної роботи вузлів тертя, на які одночасно діють високі навантаження та високі температури, оскільки багато його характеристик не задовольняють таким умовам експлуатації. Задачею винаходу є створення такого середньотемпературного мастила для важконавантажених вузлів тертя на основі мильних мастил, введення в склад якого нової фосфорорганічної присадки дозволило б підвищитиїїексплуатаційні характеристики, такі як протизношувальні та протизадирні показники стосовно до жорстких режимів роботи різних вузлів тертя, а також збільшити час утримання мастила на поверхні. Графіт 6-20 Дисульфід молібдену 3-9 Фосфорорганічна присадка 0,5-5 Загущені милами масла 63-91,5 Як присадки використовують солі кислих алкілфосфатів на основі жирних спиртів. С > со со 24433 Поставлена задача вирішується тим, що мастило на основі загущених милами масел, що включає фосфорорганічну присадку, графіт та дисульфід молібдену, як фосфорорганічну присадку містить суміш 5 Ізомерів - продукт взаємодії діетилфосфіту та N арилсульфонілхінонімину, а як загущені милами масла - суміш Са-стеарату або Li-12-оксистеарату з важкими нафтовими маслами (масло МС20), при слідуючому 10 співвідношенні компонентів, мас.% : Са-стеарат або Li-12-оксистеарат 8-20 Графіт 10-18 Дисульфід молібдену 5-8 15 Продукт взаємодії діетилфосфіту та N-арилсульфонІлхіноніміну 1-3 Важкі нафтові масла (масло МС20) До 100 20 Са-стеарат або LI-12-оксистеарат у складі мастила являються загусниками І при їх КІЛЬКОСТІ нижче 8 мас.% мастило стає рідким І не утримується у відкритому вузлі тертя; при їх вмісті вище 20% підвищується 25 внутрішнє тертя мастила з поверхнею, що є небажаним в роботі підшипників, оскільки призводить до погіршення адгезивних властивостей мастила та підвищенню енерговитрат. ЗО При використанні важких нафтових масел як основи верхня температурна межа працездатності мастила підвищується до 150-180°С, а в поєднанні з наповнювачами - графітом та дисульфідом молібдену - 35 200°С. Ф о с ф о р о р г а н і ч н а присадка являє собою суміш Ізомерів, що одержані шляхом взаємодії діетилфосфіту та арилсульфонілхіноніміну по реакції: II + (Формула 1) Присадку одержують таким чином: до 1,25 моля діетилфосфіту при перемішуванні та температурі 125°С порціями додають 1 моль арилсульфонілхіноніміну. Суміш витримують при температурі 105°С 4 години, в результаті чого одержують суміш Ізомерів формули 1. Присадку випробували за допомогою машини тертя на критичні навантаження методом порівняння з індустріальним маслом як еталоном. Експеримент проводили до руйнування зразків внаслідок "схоплювання" поверхні тертя. У табл. 1 показана залежність мастильних характеристик від навантаження на вузол тертя. Використання запропонованої присадки дозволяє підвищити навантаження, під час якого відбувається руйнування зразків. З табл. 1 видно, що при додаванні присадки до масла у кількості 1 % критичне навантаження вузла тертя зростає на 15%, а при збільшенні концентрації" присадки до 4% критичне навантаження зростає на 30%. Мастило готують шляхом перемішування при нагріванні до 100°С. Дані стосовно складу мастила наведені у табл. 2. У табл. З наведені фізико-хімічні показники запропонованого І відомого мастила: температура краплепадіння, пенетрація, колоїдна стабільність. Як видно з табл. З, зразки складу мастила по прикладах 1-4 І по прототипу відносяться до одного класу консистентних мастил по реологічним характеристикам (близькі показники пенетрації), а по своїм експлуатаційним характеристикам значно перевершують мастило-прототип. Так, N40 більш висока температура краплепадіння характеризує термічну стійкість мастила, вона вище, ніж у відомої, колоїдна стабільність запропонованого мастила також вище у 1-1,5 рази. Мастило, яке приготовлене згідно з ме45 тодикою, що вказана вище, пройшло випробування на Новолипецькому металургійному комбінаті у листопрокатному цеху на рольгангу видачі методичних печей 50 стану 2000. Мастило було закладене у промиті гасом і продуті повітрям вузли, відокремлені від централізованої подачі мастила. Випробування показали, що в умовах високих температур (300-35О°С), попадання води та окалини, вузли працювали без зауважень на протязі 200 діб. Аналогічні вузли, що працювали на відомих мастилах (зокрема, на мастилах ИП-1 фірми "Мобіл плекс"), вимагали прокачки централізованими системами мастила через кожну годину. Після розкриття 24433 вузлів встановлено, що після 200 діб безперервної роботи стан та я к і с т ь мастила не з м і н и л и с ь , КІЛЬКІСТЬ мастила залишилась попередньою, а при огляді ПІДШИПНИКІВ дефектів не виявлено ПІДШИПНИКІВ Таблиця 1 Навантаження (кг-с/см2) 10 15 20 25 30-35 40 45 (КГ'СМ) 8.42 9,94 11,76 15,25 20,55 24,34 Присадка 1 % 8,38 10,3 12.4 15,75 20,34 23.6 28.38 Присадка 2% ,8,46 10,65 12,85 16,12 20,41 23,36 27,87 32,61 Присадка 3% 8,44 11.01 13.6 16,8 20.25 23.31 27,29 32,58 Присадка 4% 8.41 11,61 14,49 17,52 20.58 23,28 27.37 32,53 Чисте Індустр. масло 50 Таблиця 2 Компоненти мастила Вміст компонентів, мас. % приклад 1 приклад 2 1. Са-стеарат приклад 3 приклад 4 12 6 2 2. Li-12-оксистеарат 20 15 3. Графіт 10 16 8 18 5 2 до 100 6 8 1 3 до 100 4 Дисульфід Мо 5. Присадка 6. Масло МС20 до 100 16 до 100 Таблиця З Склад мастила Найменування показника 1 2 3 4 Прототип Пенетрація, 25°С 250 300 240 260 210 Температура краплепадіння С° 190 210 195 220 180 Колоїдна стабільність. % масла, що виділилось 11 9 12 8 12 Упорядник Замовлення 4590 Техред М.Келемеш Коректор Н.Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП. КиГв-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101