Пластичная смазка

Пластичная смазка

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к составам смазочных материалов и может быть использовано для смазывания тяжелонагруженных узлов трения различных механизмов, в частности узлов трения скольжения и качения текстильной, машиностроительной и других отраслей промышленности.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известна пластичная смазка на основе минерального масла, 12-оксистеарата лития и дисульфида молибдена, которая дополнительно содержит политетрафторэтилен, алкилполисульфид и N-фенил-β-нафтиламин [Пат. РФ №719127, кл. С 10 М 161/00. Опубл. 27.10.96]. Недостатком смазки являются недостаточно высокие антифрикционные свойства (коэффициенты трения более 0,05).

Известна также пластичная смазка для пар трения на основе минерального масла, дополнительно содержащая антиоксидант, в качестве которого взят N,N^/-ди-β-нафтил-парафенилендиамин и полимерную добавку, в качестве которой взят полиэтилен, предварительно подвергнутый воздействию ионизирующей радиации (облучению) при следующем соотношении компонентов, мас.%: облученный полиэтилен - 5-15; антиоксидант - 0,05-1,5; минеральное масло - остальное [Пат. РФ №02115698, кл. С 10 М 161/00. Опубл. 20.07.98]. При использовании этой смазки улучшаются антифрикционные свойства (снижается коэффициент трения), однако интенсивность изнашивания остается достаточно высокой - более 10 мкм/км, что является ее недостатком.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является пластичная смазка на основе минерального масла [Пат. РФ №2017796, кл. С 10 М 161/00. Опубл. 15.08.94], содержащая компоненты, мас.%:

Диизооктилсебацинат	3-7
Гидрофобизированный силикагель	14-16
Дисульфид молибдена	3-17
Политетрафторэтилен	1-5
Диалкилдитиофосфат цинка	0,5-1,5
Нафтенат меди	0,1-1,0
Триэтаноламин	0,5-1,5
Минеральное масло	до 100

Недостатком прототипа является сложность состава, относительно высокие коэффициенты трения (f>0,03) и интенсивность изнашивания (I>7 мкм/км).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретательская задача состояла в разработке состава пластичной смазки, обеспечивающей низкие значения интенсивности изнашивания и коэффициента трения.

Поставленная задача достигается путем создания пластичной смазки на основе минерального масла, включающей триэтаноламин, антифрикционный и противоизносный наполнители, которая в качестве антифрикционного наполнителя содержит порошок политетрафторэтилена, обработанного в плазме тлеющего разряда, а в качестве противоизносного наполнителя - порошок природного серпентина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Политетрафторэтилен	3-12
Серпентин	0,5-4,5
Триэтаноламин	1,0-2,0
Минеральное масло	до 100

Порошок политетрафторэтилена дисперсностью 40-150 мкм серийно выпускается согласно ТУ 6-05-041-363-72 и ТУ 6-05-810-88 (чистый и наполненный) обрабатывался в плазмотроне с мощностью 20-70 Вт и давлении плазмообразующего газа (воздуха) - 25-75 Па. Обработка в плазме тлеющего разряда порошков политетрафторэтилена осуществлялась во взвешенном слое в течение 0,5-5 мин.

Серпентин - природный минерал из класса силикатов [Нечаев А.В. Минералогия. - М.: Госиздат, 1924. - 295 с.]. Порошок серпентина дисперсностью 5-40 мкм получали измельчением материала в мельнице ударно-отражательного действия.

В качестве минерального масла могут быть использованы минеральные масла любой группы (индустриальные, трансмиссионные, моторные, гидравлические и др.) [Товарные нефтепродукты, свойства и применение. Справочник./Под. ред. В.М.Школьникова. - М.: Химия, 1978. - 472 с.].

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1. В 95,5 г (95,5 мас.%) индустриального масла И-40 помещают 3 г (3 мас.%) порошка политетрафторэтилена Ф-40, обработанного в плазме тлеющего разряда при давлении газа (воздуха) - 25 Па, мощности плазмотрона - 20 Вт и времени обработки 0,5 мин, 0,5 г (0,5 мас.%) порошка измельченного природного серпентина дисперсностью 0,5-40 мкм, 1 г (1 мас.%) триэтаноламина. Смесь при перемешивании нагревают до 100-110°С в течение 25-40 мин. Затем смесь охлаждают и пластичная смазка готова к применению.

Примеры получения пластичной смазки с другими значениями ингредиентов, а также режимы обработки порошка политетрафторэтилена марки Ф-40 перед смешиванием, приведены в табл.1.

Таблица 1
№ примеров	1	2	3
Содержание
политетрафторэтилена, мас.%	3,0	7,5	12,0
Содержание
серпентина, мас.%	0,5	2,5	4,5
Содержание
Триэтаноламина,	1,0	1,5	2,0
мас.%
Содержание	95,5	88,5	81,5
минерального масла, мас.% и марка масла	индустриальное И-40	моторное 5W40	гидравлическое ИГП-40
Режимы обработкипорошка политетрафторэтилена	Мощность плазмотрона, Вт	20	45	70
Давление газа (воздуха), Па	25	50	75
Время обработки, мин	0,5	2,5	5,0

Полученные пластичные смазки были испытаны на трение и износ на серийной машине трения 2070 СМТ-1 по схеме: "диск-колодка". Материалом диска и колодки служила сталь 40Х (HRC 50-52). Режим трения: скорость скольжения - 1 м/с, давление повышалось ступенчато от 1 МПа до резкого увеличения момента трения и интенсивности изнашивания, пластичная смазка вводилась в зону трения одноразовым намазыванием тонким слоем на вращающийся диск на 1 км пути трения.

Результаты испытаний приведены в табл.2

Таблица 2
№ примеров пластичнойсмазки	Показатели при давлении, МПа
3	5	7	3	5	7
коэффициент трения	интенсивность изнашивания, мкм/км
1	0,05	0,03	0,04	2,5	2,0	2,3
2	0,04	0,015	0,01	1,8	1,5	1,5
3	0,05	0,025	0,035	2,2	1,8	2,0
Прототип	0,06	0,035	0,055	15,0	7,0	11,0

Из таблицы видно, что в заявляемом интервале значений содержания компонентов пластичной смазки поставленная цель достигается: интенсивность изнашивания по сравнению с прототипом снижается в 3,5-7,5 раз, коэффициенты трения снижаются в 1,2-5,5 раз. Большой разброс при этом зависит от марки минерального масла, взятого для получения пластичной смазки.

К достоинствам предлагаемой пластичной смазки следует отнести более длительный срок службы деталей узлов трения за счет низкой интенсивности изнашивания, сокращения числа ремонтов оборудования.

Пластичная смазка на основе минерального масла, включающая триэтаноламин, антифрикционный и противоизносный наполнители, отличающаяся тем, что в качестве антифрикционного наполнителя она содержит порошок политетрафторэтилена, обработанный в плазме тлеющего разряда, а в качестве противоизносного наполнителя - порошок природного серпентина при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Политетрафторэтилен	3-12
Серпентин	0,5-4,5
Триэтаноламин	1,0-2,0
Минеральное масло	До 100