Трансмісійне масло

і С10М 101/04^121/02 Трансмісійне масло. Винахід відноситься до напіврідких мастильних матеріалів для трансмісійних передач, наприклад, для редукторів устаткування вугільних шахт. Основною вимогою до трансмісійних масел являється висока мастильна здатність при мінімальних втратах енергії в передачах, зв'язаних з в'язкісними характеристиками трансмісійного масла. Ці вимоги суперечливі, тому що в міру зростання в'язкості масла поліпшується його мастильна здатність, (критичне навантаження, навантаження зварювання, знижується діаметр плями зносу), у той же час із збільшенням в'язкості масла істотно зростають втрати енергії в передачах, а також здатність масла проникати до тертьових поверхонь передач. Таким чином, для зменшення втрат енергії в передачі, забезпечення працездатності передачі при знижених температурах в'язкість трансмісійного масла повинна бути мінімальною, а для забезпечення високої несучої спроможності масляної плівки, а значить і високої мастильної здатності, в'язкість трансмісійного масла повинна бути максимальною Указана суперечливість вимагає індивідуалізації змісту трансмісійних масел в залежності від умов їх застосування Широко відомі напіврідкі мастила на основі мінеральних масел, мильних загусників і різноманітних присадок -хПрикладом такого мастила є «Фіол - 2у» (Синицин В. В., Пластичні мастила в СРСР, Москва, «Хімія», 1984, с 61) наступного складу, у мас. %: • Літієве мило 12-оксістеаринової кислоти.......................8,0 • Феніл-а- нафтіламін ..........................................................1,0 • Діалкілдітіофосфат цинку ................................................... 1,0 • Дісульфід молібдену ........................................................ 4,0-5,0 • Полізтилен із молекулярною масою 30000 - 50000............ 0,5 • Мінеральне масло ................................................................ до 100 Основою мастила є мінеральне масло, загусником - літієве мило 12-оксістеаринової кислоти, інші компоненти - присадки, що забезпечують антиокислювальні, протизадирні, антикорозійні і інші властивості трансмісійного мастила. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є такі компоненти як мінеральне масло, загусник і присадки Зазначене мастило використовується в шарнірних з'єднаннях, наприклад, в шарнірах передньоприводних коліс автомобіля ВАЗ - 2121, для змащення відкритих зубчатих передач і тихохідних зубчатих редукторів, так як має високу в'язкість. Слід зазначити, що переважна більшість трансмісійних масел, виготовлених з використанням мильних загусників (літоли, солідоли і т.п.) характеризуються, як і приведений приклад мастила, високою в'язкістю і з цієї причини не можуть застосовуватися в закритих високош вид кісних редукторах у якості мастильного матеріалу Відомі мастила, що включають мінеральне масло, загусник на основі важких фракцій нафтоперегонки і різноманітні присадки. Так, відоме трансмісійне масло ТАП -15В (СРСР, ГОСТ 23652 - 79), що використовується, зокрема, у редукторах шахтних машин. Масло представляє собою суміш високов'язкого ароматизованого продукту (залишкового екстракту) з дистилятним маслом 1С - 45 і композицією присадок, що покращує протизадирні і низькотемпературні властивос ті Присадки включають до 1% депресора (АзНІІ ЩАТІМ - 1, АФ) і 6% протизадирної присадки ОТП або інших присадок, що включають сірку, (5% ЛЗ - 6/9, ЛЗ - 23К або 6% ОІТ - 1) Протюадирні властивості забезпечуються високим утриманням активної сірки в присадках (від 20 до 40 %) Загусником являється високов'язкий ароматизований продукт (залишковий екстракт) Загальними ознаками аналога і рї шення, що заявляється, являються такі компоненти як мінеральне масло, загусник і присадки Основні компоненти зазначеного масла (високов'язкий ароматизований продукт і мінеральне масло) у зв'язку з низьким утриманням сірки не забезпечують маслу необхідних мастильних властивостей, що вимагає добавок в композицію значної кількості присадок, що утримують сірку, а це ускладнює технологію і підвищує вартість трансмісійного масла Крім того, досвід експлуатації показує, що масло ТАП -15В не задовольняє вимогам експлуатації редукторів підземного шахтного устаткування, тому що високоактивні присадки, що утримують сірку, навіть при незначному попаданні вологи в редуктор, викликають інтенсивну корозію У якості прототипу вибране масло для шахтних машин (трансмісійне масло) «Шахтол» по ТУ 38 УРСР 201359 -81 Основою трансмісійного масла є базове мінеральне масло У якості загусників використовуються кальцієве мило синтетичної жирної кислоти (СЖК) і окислений пегролатум Трансмісійне масло містить комплекс відомих протизадирних і других присадок Доля базового масла дорівнює 80-85 % Властивості масла характеризуються критичним навантаженням (Рк ) на рівні 1100 - 1150 Н і індексом задиру (L ) не менше 75 Загальними ознаками прототипу і трансмісійного масла, що заявляється, є такі компоненти як мінеральне масло, загусник і присадки Зазначене трансмісійне масло має порівняно низький розмір критичного навантаження ( Рк) Це пояснюється тим, що базове масло, доля якого складає 80 - 85 %, характеризується низькою в'язкістю (у іоо = 4 - 8 мм /с) і, отже, низьким критичним навантаженням ( Рк = 500 - 600 Н ), що, в основному, і визначає розмір критичного навантаження кінцевого проду кту. Для збільшення цього показника приходиться вводити в композицію цілий комплекс присадок, за допомогою яких удасться забезпечити показник критичного навантаження на рівні не вище 1150 Н. У основу винаходу поставлена задача удосконалення трансмісійного масла, в якому за рахунок підбору компонентів і їх кількісного співвідношення досягаються високі мастильні властивості при зменшенні кількості присадок і використанні доступних сировинних матеріалів, що спрощує технологію приготування масла і знижує його вартість. Поставлена задача вирішується тим, що в трансмісійному маслі, що включає мінеральне масло, загусник і присадки, відповідно до винаходу, у якості загусника в ньому використаний сірчистий мазут при такому співвідношенні компонентів, у мас. %: - сірчистий мазут ............................. 50-75 -присадки...............................................0,5-2,5 -мінеральне масло........................... до 100 Зазначені ознаки складають сутність винаходу. Перевалено в якості присадок використовувати поліетилен низького тиску в кількості ОД - 0,5 мас. %, а також антиокислювач в кількості 0,4 - 2,0 мас. %. У якості антиокислювача можна застосувати діалкілдітіофосфат цинку (відома присадка ДФ - I I ) . Доцільно використовувати сірчистий мазут з в'язкістю 30 - 50 мм / с при 100° С Причинно-слідчий зв'язок між технічним результатом (досягнення високих мастильних властивостей при зменшенні кількості присадок і використанні доступних сировинних матеріалів) і ознаками, що складають сутність винаходу, виражається таким чином. Використання в якості загусника мінерального масла високосірчистого мазуту з в'язкістю рівною 30 - 50 мм /с при 100° С, який містить до 3% пов'язаної сірки, а також введення в композицію низькомолекулярного поліетилену і відомої антио кислю вальної присадки (наприклад, ДФ 11) при зазначеному вище співвідношенні компонентів дозволяє одержати трансмісійне масло з критичним навантаженням на рівні 1150 - 1200 Н при зменшенні кількості присадок на основі доступних сировинних матеріалів. -і\ Нюкче приводиться докладний опис трансмісійного масла, що заявляється, з конкретними прикладами реалізації винаходу. Трансмісійне масло включає такі компоненти, у мас, %: сірчистий мазут 50 - 75 , поліетилен низького тиску 0,1- 0,5, антиокислювач в кількості 0,4 - 2,0, мінеральне масло до 100. Рекомендується використовувати сірчистий мазут по ГОСТ СРСР 10585 - 75, який характеризується в'язкістю на рівні 30 - 50 мм2/с при 100° С і містить сірку на рівні 2,0 - 3,0 %, поліетилен низького тиску з молекулярною масою 20000 - 50000 (у якості поліетиленової добавки доцільно використовувати вторинний поліетилен, що представляє собою поліетиленову плівку, що була у вживанні, наприклад, плівкові покриття теплиць, пакувальні матеріали у виді мішків, пакетів і т.д.). У якості мінерального масла використовують поширені індустріальні масла з в'язкістю 4 - 1 0 мм /с при 100° С. Антиокислювальна присадка може бути любою із відомих, наприклад, ДФ -11. Технологія приготування масла, що заявляється, відрізняється своєю простотою. Мінеральне масло нагрівають до 150 - 160° С, вводять і розчиняють у мінеральному маслі поліетилен. Потім добавляють мазут і витримують при температурі 150 - 160° С для видалення вологи з мазуту, потім вводять антиокислювальну присадку, перемішують компоненти суміші і прохолоджують отриману суміш природним шляхом або примусово. Відповідно до описаної технології були приготовлені зразки трансмісійного масла, рецептура яких приведена в Таблиці 1. Таблиця 1. Компоненти Склад компонентів, в мас. % Зразок 1 Зразок 2 Зразок 3 Сірчистий мазут по ГОСТ СРСР 10585 - 75 50 60 75 Поліетилен низького тиску з молекулярною ма 0,5 0,3 0J сою 20000 - 50000 Діалкілдітіофосфат цинку (присадка ДФ - 11) 0,4 1,0 2,0 Мінеральне масло 49,1 38,7 22,9 Приготовлені зразки були випробувані в лабораторних умовах Результати випробувань приведеш в Таблиці 2 Таблиця 2 Параметри Значення параметрів Зразок 1 Зразок 2 Зразок 3 В'язкість при 100° С, 10 с1 19,0 19,6 20,0 Температура спалаху, °С 190 184 180 Критичне навантаження, Н 1150 1180 1200 Навантаження зварювання, Н 3150 3200 3300 Як видно з Таблиці 2 всі зразки мають високе критичне наванталсення і, відповідно, високе навантаження зварювання, які характеризують високі мастильні властивості трансмісійного масла, одержаного з доступних сировинних матеріалів з використанням мінімальної кількості присадок