Смазочная жидкость для гидроприводов горных машин

Смазочная жидкость для гидроприводов горных машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 988859

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Свеетеиик

Сециаяиетячвеиик

Рееяубиик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 08.04.81 (21) 3269468/23-04 (51)М. Кя. с присоединением заявки МС 1О И 3/02

С 10 И 3/14

9вудзретажвш кавитет

CCCP ав амам нзобрвтееВ я еткаыткй (23)Приоритет

Опубликовано 15.01.83. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01 83 (5З) УДК621.892. .2(088.8) /

Ю.А.Евдокимов, И.П.Головченко, Г.И.Синяков, О.Афа +щьев, В.И:.Пичковский и Е.Н.Зубков - „ -" - т" -8

""ъ . и,) --! » Р е

Ю транспорта (72) Авторы. изобретения (71) Заявятель (54 ) СИАЗОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГИДРОПРИВОДОВ

ГОРНЫХ ИАЮИН

Изобретение относится к смазочным материалам, применяемым для смазки узлов трения насосных станций и гидрокрепей шахт.

Известны промышленные рабочие жидкости для гйдропривода горных машин с присадками ВНИИНП-117 и

59Ц 1).

Иедостатком указанных рабочихжидкостей являются низкие антифрикео ционные и противоизносные свойства.

Кроме того, рабочие жидкости с присадками ВНИИНП-117 и 59Ц коррози-, онно агрессивны.

Известна смазка на основе жид " кого стекла для тяжелогруженных узлов трения, которая представляет-собой обычную композицию из жидкого стекла, т.е. водного раствора силиката натрия или силиката калия и одного го из загустителей: альгинат натрия, камедь, силикат кальция, силикат магния определенной вязкости. Смазка обладает исключительно высокой нагрузоч2 ной способностью. Смазывающее действие смазки объясняется образованием на поверхности трения в результате взаимодействия с жидким стеклом антифрикционной пленки, которая ус" тойчива к температурным вспышкам в фрикционном контакте и не разрушается под действием больших контактных давлений 2 ).

Недостаток указанной смазки заключается в том, что будучи приготовленной на основе водного раствора силикатов металла, даже при нормаль.ной температуре из-за свободного испарения воды у нее быстро снижается вязкость, способность растекаться и смачивать трущиеся поверхности, а со временем наступает отверждение.

Кроме того, имея щелочную природу, она легко вызывает коррозию металлов и соответственно повышенный износ смачиваемых деталей.

Наиболее близкой к предлагаемой по. механизму смазочного действия

3 988859 является смазка на основе жидкого стекла, состоящая иэ калиевого или натриевого жидкого стекла с добавкой до 10 трехатомных спиртов (глицерин), как модификаторов структуры

5 смазки, 13 мыл синтетических жирных кислот для понижения поверхности натяжения стекла 1-23 ингибитора (дубильные вещества, фосфаты, нитриты ).

Смазка имеет высокую нагрузочную. способность, а наличие ингибитора коррозии придает смазке улучшенные антикоррозионные и противоизносные свойства (3).

Однако смазка этого состава из-за ,свободного испарения иэ нее гигроскопической влаги, так же подвержена быстрому высыханию и утрате способности растекаться и смачивать трущие- ся поверхности.

Целью изобретения является получение состава смазочной жидкости для смазывания узлов трения, который длительное время может сохранять стабильную вязкость, не высыхать, не разлагаться, не вызывать коррозию смачиваемых деталей, а также обладать высокими антифрикционными и противоизносными свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что смазочная жидкость для гидропри" 30 водов горных машин, содержащая натриевое жидкое стекло и глицерин, допол" нительно содержит обессоленную воду при следующем соотношении компонентов, вес.т:

З5

Обессоленная вода 25-30

Глицерин 20-25

Натриевое жидкое стекло До 100

Смазочную жидкость приготовляют . в следующем порядке.

В основу смазочной жидкости - натриевое жидкое стекло вводят смесь предварительно смешанных глицерина и обессоленной воды. Так .как жидкое стекло склонно к полимериэации, то за счет введения обессоленной,в частности дистиллированной, воды происходит разобщение коллоидных частиц кремнезема и процесс полимеризации не происходит.

Применение обессоленной воды обусловлено двумя причинами. Соли, содержащиеся в технической воде, способствуют выпадению геля кремнезема в осадок. Эти соли снижают анти4 фрикционные и противоизносные свойства смазочной жидкости.

Пример l. Проводят испытания на машине трения Ии-1И. В качестве образцов используют ролики из стали 45 t борированные ). Контрообраэцы выполняют из стали 45 (нетермообработанные ). Нормальная нагрузка на образцы составляет 22,5 кг.

При этом фиксируют момент трения температуры смазки в объеме. Время работы 3 ч. В процессе испытаний проверены составы, состоящие из жидкого стекла с 304 содержанием как технической, так и дистиллированной воды. Результаты исследований приведены в табл.1.

Проведенные исследования говорят о том, что наличие в технической воде солей при работе трущихся пар при. водит к их выпадению и кристаллизации в активных точках поверхностной шероховатости. В этом случае кристаллизующаяся соль выступает s роли абразива, что и приводит к интенсифи-. кации износа и увеличению коэффициента трения.

В связи с тем, что жидкое стекло без добавок воды при работе трущихся пар дает коэффициент трения 0,02, а при . введении обессоленной воды он повышается, проведены исследования по введению в состав жидкое стеклообессоленная вода ряда добавок, улучшающих антифрикционные и противоизносные свойства данной композиции.

Лучшие результаты получены при добавке глицерина.

Пример 2. С целью подбора оптимального состава смазочной жид-с кости по ранее описанной методике на машине трения проведены лабораторные испытания. В каждом эксперименте меняется процентное соотношение дистиллированной воды и глицерина.йате» риал образца сталь 45 (нетермообработанной ) материал контробраэца сталь ЯХ-15 (термообработанная ).

Состав использованной смазочной жидкости представлен в табл.2.

Результаты лабораторных испытаний по оптимизации омазочного состава приведены s табл.3.

Как видно из результатов испытаний, наилучшие антифрикционные и противоизносные свойства дает состав

1, но он не стабилен по вязкостным свойствам, происходит гелеобраэование. Составы 3,4,7 и 8 стабильны по

Температура смазочной жидкости, о

Износ селекто» ра> мг

Износ ролика, мг

Коэффициент трения

Смазочный состав

2,2 6,3

Жидкое стекло +303 технической воды

0,07

28

1,6 - 5,1

5 988 вязкости, но имеют низкие антифрикционные и противоизноснме свойства.

Лучшие результаты получены у составов 5 и 6. Следовательно, процентное соотношение этих составов можно использовать как граничные при дозировке оптимального состава.

Пример 3. Для предлагаемой смазочной жидкости, а также для -известнмх ранее на основе жидкого стек- >О ла и применяемой в настоящее время в гидроприводах горных машин, проведены сравнительные испытания на гидростанции типа СВ1,. имеющую пластинчатый насос. Испытания про- И ведены при давлении 40 атм. Фиксируют температуру смазки. В объеме, момент трения и весовой износ пластин.

Время работы гидростанции 100 ч.

Результаты сравнительнмх иопыта- 1в ний приведены в табл.4.

Как видно иэ результатов испытаний известные смазочные составы неработоспособны следствие высыхания жидкого стекла. Это является законо- 2s мерным, так как даже в спокойном (без перемешивания ) состоянии жид" кое стекло полимеризуется с образованием геля кремнезема.

Разработанная смазочная жидкость 3о избавляет от явления полимериэации за счет введения обессоленной воды и глицерина, о чем говорят 100-часовые испытания,и имеет хорошие антиФрикционные и противоизносные свойства. Присутствие полимериэации также невозможно за счет низкой температуры смазочной жидкости в процессе трения, При сравнении предлагаемой смазочной жидкости с применяющейся в настоящее в время в горной промышленности эмуль-. сией, состоящей иэ 953 воды и 5Ô присадки ВНИИНП-117, видно, что по антифрикционным свойствам предлагаеЖидкое стекло *303 0,05 дистиллированной -воды

859 6 мая жидкость лучше, чем эмульсия на основе присадки ВНИИНП-117. Износ образцов при работе на сравниваемых жидкостях у предлагаемой смазочной жидкости ниже, чем у эмульсии на основе присадки ВНИИНП-117. Кроме того, данная смазочная .жидкость в отличие от эмульсии на основе присадки

ВНИИНП-117 является нетоксичной:и не расслаивается. Исследования, проведенные по определению. основного вида износа деталей, работающих на эмульсии с присадкой ВНИИНП-117, позволяют установить, что основным видом износа является коррозионно-механи» .. ческий. При работе на предлагаемой смазочной жидкости этот вид износа отсутствует, так как жидкое стекло, является и ингибитором коррозии.

Эксплуатационные испмтания, проведенные на насосной станции на базе шестиплунжерного насоса высокого давления, позволяют установить, что износ плунжерных пар при работе на силикатной смазочной жидкости в

1,5-2 раза меньще, чем при работе на рабочей жидкости на основе при" садки ВНИЙНП-117, а время беэаварий" ной работм насосной станции возрастает в два раза.

Предлагаемая смазочная жидкость проста по приготовлению, обладает стабильной выяэкостью, вмсокими антифрикционными и противоизносными свойствами, не вызывает коррозию металлов, нетоксична и взрывобезопасна.

Применение данной смазочной жидкости s гидроприводах горных машин

l существенно повышает износостойкость, надежность и долговечность узлов трения, а также снижает сопротивление движению и потерю мощности в них.

Таблица 1

Таблица 2

988859

Сос" тав

Содержание компонентов, Ф т Глицерин Жидкое сте

Н 0 кло

15

Остальное

То же

I I»

»I I»

20

«11»

7 40 20

8 30 30

«11»

Табли ца 3

Коэ46ициент трения

Износ сектора ° Г, Состав

Износ роли". ка, r

0,017

О,008 0 001

0,0072 0,0018 6

0,0096 0,0016 4

0,6é6 0,0022

0,0061 6,6021

0,617

10

0,18

0,69

0,03

0,04

0,0064

0,6071

0,0021 о

0,0624

0,13

0,0071 0,0022

36

° «

0,1

3 50

4 30

5 36

6 25

Теиг3ература смазки

° Объеие

СО

Вязкость да испы е таний, сСт

Вязкость после испытаний, сСт

988859

Таблица 4

Температура смазочной жидкости, С о

Смазочный о материал

Коэффици ент трения

Износ пластин (врений), r

Продол-. жительность испытаний,ч

Вяз кост. ь смазочной жидкости после испытаний, сСт

Вязкость смазочной жидкости

:до испыта ний,сСт

Смазочная жидкость согласно изобретению

0,03 0,0230

100

Смазка состава (21

Высохла

0,04

100

100

Смазочная жидкость (3 ) 0,02

Высохла

0,0380

0,11

100 формула изобретения!

Корректор Л Бокшан

Составитель Л. Иванова

Редактор И.Иитровка Техред О.Неце

Заказ 10990/33 Тираж 501

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 о

Применяющаяся в горной промышленности эмульсия на основе присадки ВНИИНП-117

Смазочная жидкость для гидроприводов горных машин, содержащая натриевое жидкое. стекло и глицерин, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью предотвращения высыхания н сохранения стабильной вязкости, жидкость дополнительно содержит обессоленную воду при следующем соотноаении компонентов в вес.Ф:

Обессоленная вода 25-30

Глицерин 20-25

Натриевое жидкое стекло До 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иатвеевский Р.И. Исследование температурной стойкости смазочных слоев при тренииЛТрение и износ", 1980, и 4, с.126-136.

2. Патент Англии lI 991272, кл. F2A, опублик. 1964. 3.Вопросы теории трения износа и смазки. Сб.трудов Новочеркасского политехнического института. Новочеркасск. 1969,, т.215, с.42-49 (прототип).