Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов

Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов

Реферат

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу смазочной композиции, предназначенной для использования в осевых шарнирах винтов вертолетов.

Известны различные смазочные композиции на основе минеральных или синтетических масел, содержащие функциональные добавки, повышающие работоспособность узлов трения, улучшающие антикоррозионные, защитные и моющие свойства масел. (Гуреев А.А. и др. Химмотология. - М.: Химия, 1986 г., с.221-224.)

Однако эти композиции не пригодны для использования в осевых шарнирах винтов вертолетов, представляющих собой высоконагруженные узлы, подшипники которых работают в специфических условиях качательного движения с малыми амплитудами.

Известна смазочная композиция для осевых шарниров винтов самолетов на основе загущенного маловязкого минерального масла, содержащая диизооктилсебацинат, антиокислительную присадку, полиметакрилатную присадку и дополнительно высоковязкое минеральное масло. (Патент РФ №2100424, С10М 169/04, 1997 г.)

Известна также смазочная композиция, предназначенная для использования в высоконагруженных подшипниковых узлах с игольчатыми подшипниками, работающими при качательном движении с малыми амплитудами, на основе остаточного минерального масла, содержащая антиокислительные присадки, ариловый эфир фосфорной кислоты, диизооктилсебацинат, полимерный загуститель, серу техническую и маловязкое минеральное или полиальфаолефиновое масло. (Патент РФ №2203312, С10М 169/02, 2003 г.)

Недостатком известных масел на минеральной основе является невысокий уровень антифреттинговых свойств при смазывании колеблющихся подшипников качения, термоокислительной стабильности и неудовлетворительные низкотемпературные (пусковые) свойства, что не обеспечивает надежную эксплуатацию вертолетов.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе высоковязкого минерального масла или углеводородного масла, содержащая диизооктилсебацинат и антиокислительные присадки - фенилальфанафтиламин и ионол при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Фенилальфанафтиламин	0,01-0,5
Ионол	0,001-0,5
Диизооктилсебацинат	10-40
Высоковязкое минеральное или
углеводородное масло	остальное

В качестве углеводородного масла композиция содержит полиальфаолефиновое масло ПАОМ-20, имеющее кинематическую вязкость 20-25 мм²/c при 100°C. (Патент РФ №2058379, С10М 169/04, 1996 г.)

Однако известное масло из-за недостаточного уровня термоокислительной стабильности и относительно низкой вязкости в области положительных температур не обеспечивает надлежащей работоспособности осевых шарниров винтов вертолетов в условиях жаркого климата.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и разработка смазочной композиции для осевых шарниров винтов вертолетов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Для решения поставленной задачи предлагается смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе полиальфаолефинового масла с кинематической вязкостью 20-25 мм²/c при 100°С, содержащая диизооктилсебацинат, аминную и фенольную антиокислительные присадки, которая согласно изобретению дополнительно содержит противоизносную присадку на основе арилового эфира фосфорной кислоты при массовом соотношении антиокислительных и противоизносной присадок, равном 1:1-2, и полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм²/с при 100°С при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Присадки	0,5-2,5
Диизооктилсебацинат	10-30
Полиальфаолефиновое масло с кинематической
вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С	3-10
Полиальфаолефиновое масло с кинематической
вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С	остальное

Отличия заявляемого технического решения: дополнительное содержание в качестве основы особо вязкого высокостабильного полиальфаолефинового масла в заявленном количестве, дополнительное содержание в композиции противоизносной присадки на основе арилового эфира фосфорной кислоты и определенное соотношении противоизносной и антиокислительной присадок позволили существенно улучшить эксплуатационные свойства смазочной композиции за счет повышения термоокислительной стабильности и вязкостно-температурных характеристик.

Предлагаемую смазочную композицию готовят путем смешения компонентов при повышенной температуре и постоянном перемешивании.

Для иллюстрации существа заявленного технического решения было приготовлено 6 образцов смазочной композиции, состав которых приведен в таблице 1.

Для приготовления образцов предлагаемой смазочной композиции были использованы компоненты со следующими характеристиками.

Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 20-25 мм²/с - масло ПАОМ-20 (ТУ 38.401-58-42-92 с изм. 1-4) и масло РАО-25 фирмы Chevron Phillips.

Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм²/с - полностью насыщенный сополимер олефинов, не имеющий полярных групп, со следующими характеристиками:

удельная масса	851 кг/м3,
индекс вязкости	296
температура застывания	минус 8°С
температура вспышки	выше 300°С
кинематическая вязкость при 100°С	1980 мм2/c
общее кислотное число, мг КОН/г	менее 0,01

В качестве аминных присадок в составе смазочной композиции могут быть использованы такие присадки, как: фенилальфанафтиламин (ТУ 6-14-202-74), жидкий октилированный и бутилированный дифениламин Irganox L-57 фирмы Ciba (Швейцария), алкилированный фенил-альфа-нафтиламин высокой степени чистоты Irganox L-06 фирмы Ciba (Швейцария); в качестве фенольной присадки используют Агидол (ТУ 38.590-1237-90) или его аналоги.

Диизооктилсебацинат (ДОС) выпускается по ТУ 6-06-11-88.

В качестве противоизносной присадки смазочная композиция содержит трикрезилфосфат, но могут быть использованы и другие присадки на основе арилового эфира фосфорной кислоты.

Результаты испытаний предлагаемой смазочной композиции приведены в таблице 2. Приведенные данные подтверждают, что только использование всей совокупности отличительных признаков позволяет получить смазочную композицию, обладающую требуемыми эксплуатационными характеристиками, обеспечивающую надежную эксплуатацию вертолетов в условиях жаркого климата.

Таблица 1СОСТАВ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ.
Наименование компонентов	Содержание компонентов в образцах, мас.%
1	2	3	4	5	6
Фенил-альфа-нафтиламин	0,01	0,5	-	-	-	0,1
Irganox L-57	-	-	0,01	0,2	-	-
Агидол	0,5	0,01	0,2	0,4	-	0,1
Диизооктилсебацинат	10	20	17	22	15	19
Трикрезилфосфат	0,1	-	0,34	1,0	0,7	0,4
Полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм2/с	3	5	-	5	7	4,5
ПАОМ-20	До 100	-	До 100	-	До 100	-
РАО-25	-	До 100	-	До 100	-	До 100

Таблица 2РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ	ОБРАЗЦЫ ПРЕДЛАГАЕМОЙ СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ,	МАСЛОВО-12
1	2	3	4	5	6
Вязкость кинематическая, мм2/с
При +100°С	14,2	19,8	12,11	20,5	18,9	19,24	13,78
При -30°С	16120	28530	12832	26700	25380	26430	14206
Температура застывания, °С	Минус 54	Минус 52	Минус 54	Минус 54	Минус 54	Минус 54	Минус 54
Трибологические характеристики на ЧМТ
- критическая нагрузка (Рк), кгс	75	63	67	75	75	75	67
- показатель износа при осевой нагрузке 196 Н (20 кгс), мм	0,28	0,65	0,51	0,25	0,28	0,3	0,52
Термоокислительная стабильность при 130°С, 50 час
Свойства после окисления:
- прирост вязкости кинематической при 100°С, %	4,0	4,8	5,8	3,1	10,0	2,8	8,6
- массовая доля осадка, нерастворимого в изооктане	0,072	0,14	0,12	0,019	0,56	0,022	0,3

Смазочная композиция для осевых шарниров винтов вертолетов на основе полиальфаолефинового масла с кинематической вязкостью 20-25 мм²/с при 100°С, содержащая диизооктилсебацинат, аминную и фенольную антиокислительные присадки, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит противоизносную присадку на основе арилового эфира фосфорной кислоты при массовом соотношении антиокислительных и противоизносной присадок, равном 1:1-2, и полиальфаолефиновое масло с кинематической вязкостью 1500-2500 мм²/с при 100°С при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

присадки	0,5-2,5
диизооктилсебацинат	10-30
полиальфаолефиновое масло с кинематической
вязкостью 1500-2500 мм2/с при 100°С	3-10
полиальфаолефиновое масло с кинематической
вязкостью 20-25 мм2/с при 100°С	остальное