Спосіб одержання присадки для олив і мастил транспортних засобів та присадка, одержана цим способом

1. Спосіб одержання присадки для олив і мастил транспортних засобів, який включає дію імпульсних електричних розрядів на рідину, що містить вуглеводень, який відрізняється тим, що спочатку до рідини, яка містить як вуглеводень високотемпературну фракцію вуглеводню, додають фурфу C2 2 (19) 1 3 83590 алмазу, який необхідно додатково очищувати після синтезу, а це потребує високих витрат. Відомо металоплакируючу присадку, що містить залізо ультрадисперсне 3,0-4,0%, алмаз ультрадисперсний 0,7-1,0%, індустріальне або моторне мастило - решта [RU 2178803 С2, С10М125/02, 2002]. Недоліком цієї присадки є низький рівень верхньої межі навантаження - до 179,5кг/см для пари тертя залізо-залізо, який унеможливлює застосування цієї присадки у механізмах з високим навантаженням, та не забезпечує роботу олив та мастил протягом 10-12 ресурсів, без їх заміни. В основу винаходу поставлено задачу створення способу одержання універсальної трикомпонентної присадки, яку не потрібно додатково очищувати після синтезу, що знижує витрати на її отримання. Другу задачу, яку поставлено в основу винаходу, є створення трикомпонентної алмазофулерено-карбінової присадки, яка була би екологічно чистою та працювала би з високою ефективністю в оливах та мастилах транспортних засобів, зменшуючи швидкість зношення матеріалів, підвищуючи верхню межу навантаження та ресурс роботи олив та мастил без їх заміни. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі одержання присадки для олив і мастил транспортних засобів, який включає дію імпульсних електричних розрядів на рідину, що містить вуглеводень, згідно з винаходом, спочатку до рідини, яка містить високотемпературну фракцію вуглеводню, додають фурфуриловий спирт, а потім діють на рідину імпульсними електричними розрядами, сформованими у діапазоні 5-10мс, частотою 4с та запасом енергії 30кДж з подальшим висушуванням та подрібненням, одержуючи алмазо-фулерено-карбінову присадку. Фур фуриловий спирт додають у кількості 1520% від кількості рідини. Другу поставлену задачу вирішують тим, що присадка для олив та мастил транспортних засобів, яка містить порошок ультрадисперсних алмазів, згідно з винаходом, додатково містить порошок суміші фулеренів та порошок карбінів при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: порошок ультрадиперсних алмазів 15-20 порошок суміші фулеренів не менш 65 порошок карбінів 15-20 Використовують фулерени С32, С60, С70, С90, С 122. Додавання до рідини, яка містить високотемпературну фракцію вуглеводню, спочатку фурфурилового спирту, а потім дія на рідину імпульсними електричними розрядами, сформованими у діапазоні 5-10мс, частотою 4с та запасом енергії 30кДж з подальшим висушуванням та подрібненням, дозволяє одержати алмазо-фулеренокарбінову присадку. Запас енергії в одному імпульсі 30кДж забезпечує високий тиск (до 14-16ГПа) і високу температур у (4000К), при яких відбувається деструкція матеріалу і плазмохімічний синтез алмазів, фулеренів та карбінів. 4 Запас енергії 30кДж в одному імпульсі, частота імпульсів 4с в діапазоні 5-10мс, визначених експериментальне, забезпечують утворення трикомпонентної алмазо-фулереново-карбінової суміші за результатами рентгеноструктурного, хімічного та спектрографічного дослідження. Відступ в параметрів веде до перетворення ультрадисперсних алмазів, фулеренів та карбінів у звичайний графіт. Спосіб, що заявляється, потребує менших витрат, тому що отриману присадку не потрібно додатково очищува ти після синтезу. Робота присадки, одержаної способом, що пропонується, ефективніша за роботу присадки прототипу, вона забезпечує роботу транспортних засобів протягом 50000км пробігу без заміни оливи та фільтрів змащувальних систем. Введення присадки в оливи та мастила зменшує швидкість зношення матеріалів у 3,2-4,5 рази. Присадка є екологічно чиста, тому що немає токсичних сполук хлоропарафінів, серпентину, тетрахлордибензопарадиоксину, кислот. Спосіб здійснюють наступним чином. На рідину, яка містить високотемпературну фракцію вуглеводню, додають 15-20% від загальної кількості рідини фур фурілового спирту. Після цього на рідину діють імпульсними електричними розрядами сформованими у діапазоні 5-10мс, частотою 4 с та запасом енергії 30кДж. При цьому одночасно формуються: ультрадисперсні алмази - 15-20% від суміші з розміром агрегатів dcep=0,002-0,003мкм (2-3нм) та площиною адсорбції Sуд=800-850м 2/г, суміш фулеренів (С32,С60,С70,С90,С122) -65%,карбіни -15-20%. Рідину після синтезу подають на центрифугу, після дії якої алмазо-фуллерено-карбінова суміш осідає. Далі суміш висушують та подрібнюють на порошок. Рідину, що містить вуглеводень, після центрифуги зливають і використовують знову, додаючи її необхідну кількість замість втраченої. Порошок трикомпонентної алмазо-фулеренокарбінової присадки додають до олив та мастил у кількості 0,12% від загальної маси. Для проведення випробувань змащувальних властивостей алмазо-фулереново-карбінової присадки досліджувались зразки матеріалів пар тертя із сталі з різною твердістю. Твердість матеріалу зразків із суцільною робочою поверхнею відповідала HRC 18-26, а зразків з неповною площею поверхні - HRC 38-42. Вимірювання моменту тертя проводилось магніто-динамічною системою вимірювання машини тертя МФТ-1 при швидкості ковзання (Vк =0,75м/с.) Питоме навантаження становило Рп=350кг/см 2. Протягом 4 годин проводилось порівняльні випробування змащувальних властивостей базового мастила та мастила з алмазнофулерено-карбіновою присадкою, а також відпрацьованого мастила з присадкою, яке експлуатувалося в двигуні з пробігом 92 000км. За результатами випробувань складено таблиці 1-3. Результати випробовувань змащувальних властивостей трикомпонентної алмазо-фулеренокарбінової присадки в оливи та мастила для вузлів ковзання і кочення 5 Твердість матеріалу 83590 HRC=18-26 HRC=38-42 6 Швидкість ковзання Питоме навантаження V=0,75м/с 350кг/см2 Таблиця 1 Триботехнічні характеристики Температура у зоні Коефіцієнт тертя тертя Змащувальний вагове значення № етапу Шорсткість матеріал у парі випроповерхні зразка з зразка з тертя стальбувань суціль- неповною Максима- Мінімальний Максималь- Мініма- після робосталь Fmin на tmах льна tmin ти ною по- робочою льний fmax верхнею поверхнею АЗМОЛМ15/ 1-4 год. 4040 „супер0,00620 0,00045 0,22 0,144 250 180 0,65-0,57 базове" АЗМОЛМ15/ 2-4 год. 4040 „супер" 0,00195 0,00010 0,148 0,133 217 147 0,3-0,36 +0,2% присадки АЗМОЛМ15/ 4040 „супер" +0,1% присадки 3-4 год. 0,00245 0,00016 0,153 0,136 220 146 0,35-0,37 (відпрацьоване масло з пробігом 92000 км Результати випробовувань змащувальних властивостей трикомпонентної алмазо-фулеренокарбінової присадки в оливи та мастила для вузлів ковзання і кочення Твердість матеріалу HRC=18-26 HRC=38-42 V=0,75м/с 600кг/см2 Швидкість ковзання Питоме навантаження Таблиця 2 Триботехнічні характеристики Температура у зоні Коефіцієнт тертя тертя Змащувальний вагове значення № етапу матеріал у парі випрозразка з зразка з тертя стальбувань суцільною неповною Максималь- Мінімальсталь ний fmax ний fmin поверхробочою нею поверхнею АЗМОЛМ15/ 4год. 4040 „супер" + 0,00266 0,00018 0,156 0,141 0,1% присадки Результати випробовувань змащувальних властивостей трикомпонентної алмазо-фулеренокарбінової присадки в оливи та мастила для вузлів ковзання і кочення Максимальна tmax 226 Твердість матеріалу Швидкість ковзання Питоме навантаження Шорсткість поверхні Мініма- після роботи льна tmin 162 0,35-0,40 HRC=18-26 HRC=38-42 V=0,75м/с 650кг/см2 Таблиця 3 Триботехнічні характеристики Температура у зоні Змащувальний вагове значення Коефіцієнт тертя № етапу тертя Шорсткість матеріал у парі випроповерхні зразка з зразка з тертя стальМакси- Мінімаль- після робобувань суцільною неповною Максималь- Мінімальний сталь мальна ний fmax fmin на tmin ти поверхробочою tmax нею поверхнею АЗМОЛМ15/ Робота присадки нестабільна 4040 „супер" + 0,1% присадки Випробуваннями змащувальних властивостей присадки установлено, що для пари тертя стальсталь яка працює при Рп - 350кг/см 2 і швидкості ковзання Vк =0,75м/с. введення присадки зменшує швидкість зношення матеріалів у 3,2-4,5 рази. Ко 7 83590 ефіцієнт тертя в порівнянні з базовим маслом зменшується: - при введенні присадки в нове масло - 67%; - з відпрацьованим маслом з пробігом 92 000 км - 53%; Межа допустимого значення роботи присадки становить 600кг/см. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 При 650кг/см з'являються незначні задирання й сколи. Стійка робота при тиску 600кг/см перевищує показники стійкої роботи присадки прототипу в 3 рази. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601