Патент 65148

Способ приготовления смазочного состава

 

М 65148

Класс 23с, 1

СССР 4, ф

,„, фея

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Зарегистрировано в Бюро изобретения Госплана CCC, Ии. фирма Американская Корпорация Сульфло r Ист.Орэндж. США

Действительные .изобретатели ин-цы Виктор Рафаель Абрамс и Карролл Алонзо Гохвальт

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМАЗОЧНОГО СОСТАВ

Заявлено 8 августа 1935 года в Наркомнефть за М 174472

Опубляковано 31 августа 1945 года

Действие патента распространяется на 15 лет от 8 августа 1935 года

Предлагаемое изобретение относится к области смазок для мехаи11змов, работающих в условиях высоких давлений и температур, При применении взвестных до настоящего времени смазок может быть допущена в большинстве случаев предельная нагрузка около

1050 иг/см- впри работе в очень жестких условиях и 1400—

2100 кг/см при работе в нормальных услвиях. Хотя некоторые смазочные составы допускают и более высокую нагрузку, однако, либо продолжительность работы в этих условиях невелика (т. е. смазка вскоре перестает выдерживать столь высокую нагрузку), либо при этих смазках трущиеся части черезмерно изнашиваются.

В отличие от известных смазок, смазочный состав, предлагаемый согласно настоящему изобретению, допускает применение в течение продолжительного времени весьма высокой нагрузки, которая может достигать 5270 кг/см или даже в известных случаях превосходить эту величину.

Несмотря на столь высокую наrpywy, нв имеет места, однако, существенное изнашивание Tðóùèëñÿ частей.

Предлагаемый способ приготовления высококачественвото смазочного ссcTBBB заключается в том, что минеральное масло смешивают нерастворимым .в нем окислмным древесным (тунговым) маслом или с .вулканивированным маисовым маслом.

По другому варианту предлагаемого способа минеральное масло смешивают с лигнином.

Таким образом мы имеем дело н настоящем случае с двухфазной ci— стемой, в которой непрерывной или дисперсионной средой является минеральное масло, а прерывной или дисперсной фазой является окисленное древесное масло, вулканизированное маисовое масло или, наконец, лигнин.

Качество дисперсионной среды, т. е. минерального масла, не имеет решающего значения. Необходимо лишь .подобрать такое масло, температура воспламенения которого. была бы не ниже температуры в месте смазывания. С другой стороны, разумеется, нежелательна высокая летучесть.

M .65148

Вполне удовлетворительные результаты получаются (если температура е месте смазывания не очень высока) с минеральным маслом, вязкость которого по Сейболту при

38 сооиветствует 100. При работе в более жестких условиях можно применять масло с вязкостью !750.

Для создания днсперсной фазы можно воспользоваться двумя путями. Мс!жно предварительно оки слить древесное или вулканизировать маисовое масло и вводить полученные таким образом продукты в минеральное масло. Второй, более пригодный метод состоит н том, что окисление древесного или вулканизацию маисового масла производят лишь посл е смешения их с минеральным маслом.

Для окисления или вулканизации масел применяют и звестные приемы.

Новые смазочные составы при высской температуре и при нормальнoM давлении обладают значительной вязкостью. Высокую вязкость и пластичность они способны сохранять ы при высоком давлении.

Этот фактор и является наиболее существенным при применении данных смазок.

Частицы окисленного древесного пли вулканизированного маисового масла нсрастворимы в минеральном масле ни при нормальной температуре, ни прл повышенной. Минеральное масло, применяемое в качестве дисперсионной среды, само по себе может выдерживать лишь небольшое давление. Но в комбинации с дисперсной фазой получается продукт, который с успехом можно применять для работы при высоких давлениях и температурах, Основной недостаток обычных жидких смазывающих пленок заключается в том, что даже при сравнияельно невысоких давлениях вязкость может оказаться недостаточной в местах наибольшего давления. Способность смазки выдерживать высокие да вления играет второстепенную ,роль, Новые смазочные составы обладают теку честью, но и при высских темиературах и давлениях они остаются в достаточной степени вязкими и пласт и чньви. Частицы см аз к» между трущимися поверхностями играют роль как бы .подушек, .которые благодаря своей высокой вязrrccm и пластичности способны выдерживать значительное давление, причем .непосредственное трение лли слнпание трущихся поверхностей становится невозможным.

Предлагаемые смазочные составы существенно отличаются от известных смазок. содержащих мыла. воски, и т. и. добавки, тем, что эти .добавки пла вятся уже при умеренном повышениями температуры и теряют свою форму, ил и же нри высокой темаературе они не обладают вязкостью, igrостаточной для повышения способности минеральных масел, в комбинациями с которыми применяются эти добавки, вымрживать высокое давлен ие.

Наоборот, окисленное древесное и вулкан|изованное маисовое масла при повышении температуры не распла вляются и таким об;.азом спруктура смазки при повышенных температурах остается неизмв иной.

Если вулканизированное маисовое масло измельчить и в измельченном виде подвергнуть прессовднию пр» температуре 88 и давлении

844 кг/см в течение IO минут, то частички .вулканизированного маслг не только не расплавятся, но даже не склеятся. Так же ведет сеоя и окисленное древесное малосло.

Хотя предлагаемые смазочные составы обладают текучестью и могут, например, быть вылитыми из сосуда, подобно легкому маслу, но в готовом смазочном составе не должно иметь места осаждение дисперсной фазы, т. е. несмотря на текучесть, частички остаются . звешенпыми

Для характеристики подобных систем, обладающих наравне с текучестью способностью удерживать во взвешенном состоянии частицы, можно воспользоваться определением их так называемой «геленой вязкости». Для определения геленой вязкости в среду опускают легкую металлическую пластинку, вертикально подвешенную на тонкой проволоке или нити. Проволока ок-ружена оболочкой .и. не может качаться. При повороте сосуда.с средой на определенный угол пластинка начинает поворачиватыся, стремясь возвратиться в свое исходное положение, так как проволока стремится 1раскрутиться. Если исследуемая среда подвижна и непрерывна, то пластинка воз1врат1ится в свое исходное положение даже при высокой вязкости среды. Если же среда прерывна и желатиноосразна, то пластинка останется отклоненной на известный угол, даже ес— ли среда является свободпотекучей.

Величина этого угла и служит мерилом для определения относительной вели1чины гелевой вязкости. Чем больше гелевая вяз1кость, тем больше с1пособность среды по1ддерживать Во взвешенном состоянии частички.

Ниже приведены прил1еры, иллкс11рирующие предлагаемый спо: об приготовления смазочных составов.

Пример 1. Растворяют 10 /о древе1сного,масла в 90 /р легкого минерального масла (28 Б, вязкость по

Сейболту при 38 — 100). Затея добавляют в качестве каталивато а окисления нафтенат кобальта в количестве 0,05 /о от веса масла.

Окисление, проводят посредством воздуха при циркуляциями раствора с помощью н а со с а.

K концу процесса окисления теглпература раствора при отсуг т1гяи искусственного охлаждения повы,шается до 57 .

Время от времени отоирают пробы жи1дкосги и исследуют их нз спец иалынoл1 приборе для определения способности работать пои высоких давлениях без существ энного изнаши1вания трущихся ча1стей. На прилагаемой диаграмме представлена кри1вая зависимость между продал>кительностью окисления и выдерживаемой нагрузкой. На оси абсцисс отложено время в минутах, на оси ординат — давление в кг/см . Как видно из диаграммы, предельная допустицая нагрузка медленно повьншается в течение первых 60 минут опыта с 597 до

878 кг/см . Затем наступает резкий подъем кривой (точка А на кривой1 вплоть \0 достижения давле: ив

5340 кг/с.м - (тачка В) по истечении следующих 30 м инут. Начиная этого периода, способ:ость выдерживать нагрузку остается более ил.1 ме нее постоянной.

Процс-"с протекает в ври с1адии:

1) древесное м, сло распворяется минеральном; 2) ри окислении л1асло начинает вьп1адать из расгвор;. н

3) част1:чки ок1..сленного:асла 110! л оща1от ра створитель и и ревраща1от=я в гель. Одно»рс.генно 111ронсход11т раздробление геля.

В тече;:;1е первых 60 минут окисления сме=ь остается прозрач11ой слегка опалесциругт. Это показывает, что процc. ::с Оки лен11я не 1foлучнл еще достаточного развития.

Через 60 минут наблюдается образование облачков в жидк"с1п. Э1о— гель, cc тсящий 1>з частиц нерастворимого окисленного масла, набухших в минеральном масле. Пер11од гелеобразования совпадает с рэзк11>1 повышением .величины доп . "тимой нагрузки и появлением геле»ой вязкости. Быстрое повышение допустимой на1грузки показывает, .какое важное значение име1от гастиць геля, образующиеся прн развитии процесса оисле1ния.

Тот фа кт, что после быстрого повышения допустимой нагрузки, н далынейшем наб>подается почт1: полное отсутствие ее изменения, гоказывает, что достаточно создания определенной ко:щептрацпи, чтобь добиться надлежащего эффекта емазки и что дальнейшее позышение концентрации не дает заметных результатов Следует отметить, что если окисление становится черезл ерно продолжительным, то наблюдается даже, понижение гелевой вязкости, повидимому вследстш1е понижения способности окисленного масла к набуханию.

Пример 2. Маисовое масло разба1вляют 1равным объемом СС1,, с целью предотвращения черезмерного нагревания при последующей обработке, затем вводя1 S.С1 в количестве 16,67О/О от веса масла. Врезультате вулканизации получается прозрачная резинооэсазная масса, которую после изл;ельчения и вь1. 1чо 65148

Техн. редактор М. В. Смольннова

Огв, редактор Д. A. Михайлов

Л43624, Подписано к печати 18/П-1947 ã. Тираж 500 экэ. Цена 65 коп. Зак, 35i.

Типографии Госпланнздата, им. Воровского, Калуга ва рки в воде высушввают при 60, пока она снова не станет прозрачной и безводной.

Очищенный таким образом продукт измельчают и в течение 15 часов размешивают с минеральным маслом (28 Б, вязкость 100 при 38 ).

Затем добавляют столько минерального масла, чтобы содержание вулканизата соответствовало 7%.

Получается хорошая текучая смазка, обладающая н екоторэй геленой вязкостью. При ислытаниях на приборе допустимая натрузка соответ- " ствовала 5975 кг/ом .

: ", «,"аЯример 3. B 100 частях минераль—

- ф5Ммасла (28 Б, вязкость 100 при

-- . —" ) "нри" 100 распворяют 7,5 частей карнаубского воска, лосле чего охлаждают раствор до 50 и разбавляют его минеральным ма слом втаком количестве, чтобы содержание воска соопветствовало 3%. В масло вводят затем лигнии в порошке в колычеспве 5% и тщательно размешивают смесь. В данном случае воск является вспомогательным компонентом, предназначенным для удержаиия лигнина во взвешенном состоянии.

Сам по себе лигнин не способен дать гелеобразных частиц и потому не может оставаться продолжительное время,во взвешенном состоянии.

Этот смазочный состав также обладает при высокой температуре высокой вязкостью или пла стичностью. Допустимая нагрузка соответспвует 4359 кг/см .

Предмет патента

1. Способ приготовления смазочного соста:ва для механизмов, работающих в условиях высоких давлейий и температур, путем введения в минеральное масло частиц, образующих вторую фазу, о тл и ч а ющ и йс я тем, что минеральное масло смешивают с нерастворимыми в неи оевсленным древесным (тунговым) ма слом или вулка низированным маисовым маслом.

2. Видоизменение способа, описанного в п. 1, отличающееся тем, что минеральное мас,чо смешивают с лиюнином.

3. Прием выцол нения способ» согласно и. 1, о т л и ч а ю щ и Й с я

Т8М, что окисление древесного (тунгового) масла или вулка низацию маисового масла проиэводят после смешения их с минеральным маслом