Спосіб виготовлення водно-графітових мастил

Реферат: Спосіб виготовлення водно-графітових мастил включає одержання концентрату у вигляді пульпи, яку обробляють вібрацією з амплітудою 0,5-3 мм, частотою 50-300 Гц впродовж 30-60 хвилин. UA 91124 U (12) UA 91124 U UA 91124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі виготовлення мастил і може бути застосована для виготовлення мастил, що застосовують в обробці металів тиском. Відомий спосіб виготовлення мастил, що включає загущення нафтового масла літієвим милом стеаринової або 12-оксистеаринової кислоти, нагрів суміші до 200-210 °C, додаток у суміш порошку диселеніду вольфраму, ультрадисперсного політетрафторетилену та дифеніламіну, охолодження, витримку впродовж 1 доби і протирання скрізь металічну сітку [пат. РФ № 2291893, МПК С 10 Μ 161/00, опубл. 20.01.2007, БИ № 3]. Недоліки способу: велика трудомісткість виготовлення та загроза здоров'ю при використанні мастила, тому що всі селеніди - отрута, а при температурах більш ніж 250 °C селеніди виділяють селен - ще більш сильну отруту. Як прототип, як найбільш близьке по технічній суті рішення, був вибраний спосіб виготовлення водно-графітових мастил, що включає збагачення вихідної сировини, помел дрібнодисперсного графіту в потоці водного розчину в режимі кавітації із подрібненням графіту з дисперсністю, що надана, наступне додавання в потік компонентів мастила і одержання кінцевого концентрату у вигляді пульпи [пат. РФ № 2043966, MПK С 01 В 31/02, опубл. 2002 г. БИ № 23]. Недоліком прототипу є необхідність використання (в додаток до стандартних приладів) додаткового обладнання складної конструкції для гідродинамічного подрібнення графіту. Це веде до збільшення собівартості мастила. Крім того, спосіб не забезпечує низьку величину коефіцієнта тертя у випадку використання мастила при обробці тиском металів в гарячому стані. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб виготовлення воднографітових мастил, в якому за рахунок виконання нової операції досягається спрощення обладнання, що використовується, та зменшується коефіцієнт тертя при використанні одержує мого мастила при гарячій обробці металлов тиском. Для вирішення поставленої задачі в способі виготовлення водно-графітових мастил, що містить одержання концентрату у вигляді пульпи, згідно з корисною моделлю, пульпу додатково обробляють вібрацією з амплітудою 0,5-3 мм, частотою 50-300 Гц впродовж 30-60 хвилин. Накладання на пульпу вібраційних коливань поліпшує дрібнодисперсність графітових часток мастила, що приводить до змінення коефіцієнта тертя при гарячому деформуванні металів з використанням цих мастил. При цьому не потребується використання обладнання з великою вартістю для гідродинамічного подрібнення графіту. Спосіб здійснюють наступним чином. Спочатку збагачують вихідну сировину, видаляючи з неї непотрібні для мастила компоненти, і сушать. Далі виконують грубий помел, потім помел з хромпіком, відмивання, сушіння, обробку кислотою, підмивання і знову сушіння. Після цих операцій збагачений графіт змішують з водою, компонентами мастила і одержують концентрат у вигляді пульпи. В пульпу вводять вібратор і обробляють її вібрацією впродовж 30-60 хвилин з амплітудою 0,5-3 мм і частотою 50-300 Гц. Замість вібратора доцільно також резервуар з пульпою встановлювати на стенд, що вібрує. Ефект зниження коефіцієнта тертя мастила фіксується при віброобробці мастила, починаючи з терміну 30 хвилин і закінчуючи 60 хвилинами. Якщо використовувати вібрацію з частотою 50 Гц, то амплітуду коливань треба збільшити з 0,5 до 3 мм. Використання пристроїв, що відтворюють частоту коливань 300 Гц, дозволяє скоротити амплітуду коливань до 0,5 мм. Коливання з частотою нижче 50 Гц суттєвого зниження коефіцієнта тертя не забезпечують, незалежно від терміну та амплітуди обробки. Коливання з частотою вище ніж 300 Гц вже не забезпечують подальшого зниження коефіцієнта тертя мастила, що обробляється вібрацієло. Приклади конкретного виконання способу Збагачений графіт марки ГАК-1 і тринатрійфосфат змішують з водою у співвідношенні 27:13:120 та мелють у млині протягом 36 годин, додають в розчин солі лігносульфонових кислот та триетаноламін в кількостях, які відтворюють співвідношення компонентів мастила в межах 27:13:120:16:1. Розчин перемішують 30 хвилин і одержують концентрат мастила у вигляді пульпи. Резервуар з пульпою встановлюють на вібраційний стенд та обробляють вібрацією за режимами, що наведені в таблиці. Після цього визначають коефіцієнт тертя мастил, що оброблені за різними режимами, методом осаджування кілець зі сталі 35 на кривошипному пресі зусиллям 0,16 МН при температурі 1000-1050 °C. 1 UA 91124 U 5 10 Результаті експериментів свідчать про те, що віброобробка з частотою, що нижче 50 Гц, неефективна, оскільки коефіцієнт тертя при осаджуванні зостається таким, як в прототипі. Зменшення коефіцієнта тертя досягається при віброобробці мастила, тільки починаючи з частоти обробки 50 Гц, амплітуди 3 мм та терміну обробки 30 хвилин. Збільшення частоти віброобробки до 300 Гц дозволяє одержувати аналогічні результати при зменшенні амплітуди коливань до 0,5 мм. Подальше зростання частоти обробки до 350 Гц і її терміну до 90 хвилин вже не викликало зменшення коефіцієнта тертя, але викликало або збільшення собівартості обладнання (за рахунок більш частіших ремонтів), або збільшення собівартості мастила, яке обумовлюється більш тривалим терміном віброобробки. Тобто оптимальним режимом віброобробки мастила стали приклади 5 і 9 таблиці. №/пп 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 20 Віброобробка Коефіцієнт тертя при Частота обробки, Гц Амплітуда, мм Термін обробки, хв. осаджуванні кільця Прототип (обробка відсутня) 0,30 30 3 30 0,30 50 3 30 0.24 50 1 30 0,28 50 3 60 0,21 50 3 90 0,21 300 0,5 15 0,30 300 0.5 30 0,25 300 0,5 60 0,21 300 0,5 90 0,21 350 0,5 30 0,21 350 0,5 60 0,21 Спосіб, що заявляється, забезпечує спрощення обладнання, яке потрібно для виготовлення мастила, оскільки вібростенд являє собою досить просту конструкцію, що виготовляється серійно. Для способу-прототипу необхідно використовувати унікальне обладнання, яке складається, зокрема, з циркулярного насоса, спец. ємності з люком, кавітаційних модулів з крильчатками, кранів, вентилів тощо. Крім того, спосіб, що заявляється, забезпечує зниження коефіцієнта тертя на 30 % при використанні мастила для гарячої обробки металів тиском. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб виготовлення водно-графітових мастил, що включає одержання концентрату у вигляді пульпи, який відрізняється тим, що пульпу додатково обробляють вібрацією з амплітудою 0,53 мм, частотою 50-300 Гц впродовж 30-60 хвилин. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2