Пластичная смазка

 

Использование: в производстве смазочных веществ. Сущность изобретения: смазка содержит мас. % : аэросил 8 - 12; графит 6 - 10 и остальное - смесь веретенного масла и выпаренного жидкого стекла (массовое соотношение 1 : 1,2). 1 табл.

Изобретение относится к пластичным смазочным материалам, которые используются для смазывания тяжелонагруженных узлов трения различных механизмов, работающих в широком диапазоне температур, в контакте с водой, на открытом воздухе.

Примерами таких механизмов может служить тяжелонагруженные зубчатые передачи горно-шахтного оборудования, сушильные агрегаты углеобогатительного оборудования и другие.

Для смазки таких механизмов, в частности для смазки опорных катков и зубчатых передач сушильных барабанов аппаратов для сушки концентрата, используют как пластичные смазки общего назначения типа: Солидол Ж ГОСТ 1033-79; ЦИАТИМ-201 ГОСТ 6267-74 так и специальные высокотемпературные смазки типа: Аэрол ТУ 38 УССР 201171-79; Шахтол ТУ 38 УССР 201359-81.

Недостатками смазок общего назначения являются низкие триботехнические свойства в условиях высоких удельных нагрузок в контакте. Специальные смазки имеют низкие антифрикционные свойства и ограниченный температурный диапазон применения (Аэрол не ниже - 15^оС, Шахтол не выше 70^оС).

Наиболее близкой к описываемому решению является пластичная смазка Графитол ТУ 38 201172-87, которую принимаем за прототип [1] .

Состав смазки прототипа следующий, мас. % : Масло МС-20 (ГОСТ 21743-86) 73,0 Аэросил АМ-1 (ТУ 6-8-186-79) 17,0 Графит С-1 (ТУ 113-08-48-63-90) 10,0 Недостатками смазки прототипа являются низкие антифрикционные свойства в условиях высокого контактного давления.

Целью изобретения является улучшение антифрикционных свойств смазки.

Поставленная цель достигается тем, что пластичная смазка, содержащая аэросил, графит и дисперсионную среду, согласно изобретению, в качестве дисперсионной среды содержит смесь веретенного масла и выпаренного жидкого стекла в их массовом соотношении 1: 1,2 при следующем соотношении компонентов, мас. % : Аэросил АМ-1-300 ТУ 6-18-185-79 8,0-12,0
Графит марки С-1 ТУ 113-08-48-63-90 6,0-10,0
Смесь веретенного
масла АУ ГОСТ 1642-75
и выпаренного жидко-
го стекла марки "В" по
ГОСТу 13078-81 в их мас-
совом соотноше- нии 1: 1,2 Остальное
Для доказательства "существенных отличий" был проведен анализ известных технических решений, в результате которого не обнаружены технические решения с аналогичными по функциональному назначению признаками. Следовательно, заявляемое техническое решение обладает "новизной" и "существенными отличиями".

Смазку готовят в следующем порядке. В начале жидкое стекло выпаривают до состояния очень вязкой, текучей жидкости. Затем выпаренное жидкое стекло смешивают с веретенным маслом, при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Выпаренное жидкое стекло 55,0
Веретенное масло АУ ГОСТ 1642-75 45,0
Полученную смесь интенсивно перемешивают, постепенно добавляя аэросил и графит до получения однородной мягкой мази темного цвета.

Известно, что жидкое стекло разлагается на воздухе с образованием карбанатной пленки, что приводит к высыханию раствора и превращению его в твердую массу. В то же время жидкое стекло превосходит масла по антифрикционным свойствам. Поэтому автором предлагается использовать в качестве дисперсионной среды выпаренное жидкое стекло в смеси с веретенным маслом. Масло при перемешивании обволакивает гелеобразные частицы жидкого стекла, что препятствует их слипанию и взаимодействию с воздушной средой. Стабилизатором такой структуры выступает дисперсная фаза, состоящая из аэросила и добавки графита.

В результате смазка на основе такой смеси не сохнет и сохраняет свои свойства за весь период эксплуатации.

Экспериментально было установлено, что стойкость состава к высыханию на воздухе проявляется при соотношении масла и жидкого стекла, равном 1: 1,2. Поэтому автором заявляется такое соотношение компонентов дисперсионной среды.

Применение в качестве дисперсной фазы аэросила и добавки графита обусловлено тем, что в качестве дисперсионной основы смазки используется "водомасляная" смесь. При этом аэросил проявляет свойства загустителя по отношению к маслу, а графит свойства загустителя по отношению к маслу и жидкому стеклу одновременно. В результате образуется необходимый структурный каркас и пластичные свойства приобретает весь состав.

Минимальным значением загустителя в смазке (определялось экспериментально) следует считать 14% (аэросил 8 % , графит 6 % ). Смазка с содержанием загустителя ниже 14 % распадается на составляющие. Верхним пределом содержания загустителя необходимо считать 22% (аэросил 12% , графит 10% ), так как при такой концентрации смазка имеет лучшие значения физико-химических показателей по ГОСТ 4.23-71, а дальнейшее увеличение содержания загустителя ведет к повышению плотности смазки (что затрудняет ее нанесение на поверхности трения) и снижению эффективности из-за уменьшения содержания жидкого стекла.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были проведены триботехнические испытания на машине трения МИ-1М по схеме ролик-ролик, в режиме трения качения с проскальзыванием 20% .

Ролики были изготовлены из стали 45 и 40 по ГОСТ 1050-74.

Испытания проводились на режимах, соответствующих реальному узлу трения (опорные катки - бандаж сушильного барабана) агрегата для сушки концентрата углеобогатительного обогатительного оборудования. Так удельное давление в контакте задавалось 800 МПа, скорость скольжения 0,55 м/с. В процессе испытаний при комнатной температуре эти факторы оставались постоянными. Непрерывно велась запись момента трения фиксировался весовой износ образцов с точностью до ± 0,0001 г. Время испытаний 3-4 ч. Интенсивность изнашивания определялась через весовой износ образцов по формуле
I_g = m/S ˙ L ˙ F где m - разница массы образцов до и после испытаний, г;
S - площадь поверхности трения образцов, см²;
L - путь трения, см;
F - плотность материала образцов, г/см³.

В процессе испытаний проверялись составы, предлагаемые автором в сравнении с составом - прототипом.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что предлагаемые составы 1-5 превосходят прототип по триботехническим свойствам.

Следовательно, процентное соотношение этих составов 1-5 можно использовать, как граничное при дозировке оптимального состава. (56) Синицын В. В. , Пластичные смазки в СССР, М. : Химия, 1986, с. 48-49.

Формула изобретения

ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА, содержащая аэросил, графит и дисперсионную среду, отличающаяся тем, что смазка в качестве дисперсионной среды содержит смесь веретенного масла и выпаренного жидкого стекла в их массовом соотношении 1 : 1,2 при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Аэросил 8 - 12
Графит 6 - 10
Смесь веретенного масла и выпаренного жидкого стекла в их
массовом соотношении 1 : 1,2 Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1