Смазка для узлов трения подшипников качения и скольжения


 


Владельцы патента RU 2443765:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет (ОрелГТУ) (RU)
Букин Виктор Евгениевич (RU)

Использование: в тяжело нагруженных узлах трения, подшипниках качения и скольжения, в шарнирах, опорах, резьбовых соединениях, зубчатых и других передачах, эркерного открывания выпуска стали и т.д. при максимальной температуре от 600-1200°C. Смазка содержит, мас.%: графитоколлоидный препарат 4-8, дисульфид вольфрама 3-9, полиизобутилен П-20 2-4, многофункциональная присадка - 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобезтиазол)бензол 0,5-2, загущенные мылами масла до 100. Технический результат - повышение термостойких свойств смазки, повышение ресурса работы прокатного оборудования в 10-15 раз. 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к смазочным материалам, используемым в тяжелонагруженных узлах трения, подшипников качения и скольжения, в шарнирах, опорах, резьбовых соединениях, зубчатых и других передачах и т.д. при максимальной температуре от 600 до 1200°C.

Известна универсальная смазка Литол-24, имеющая сравнительно большой ресурс работы и успешно заменяющая натриевые и литиевые смазки общего назначения [ГОСТ 21150-75]. Смазка включает:

Загуститель - литиевое мыло
12 - оксистеориновой кислоты - 13%
Присадки: антиокислительная - дифениламин - 0,5%
или неозон-Д - 0,7%
Вязкостная - полиизобутилен П-20 - 4%
Дисперсионная среда - смесь масел веретенного АУ и индустриального И-50А (1:3) или остаточных или дистиллятных масел западно-сибирских нефтей до 100%

Смазка работает при 110-130°C и может кратковременно выдерживать температуру до 200°C в узле трения, надежно защищает металлические изделия от коррозии, может закладываться в узлы трения как несменяемая смазка и является многоцелевой смазкой.

Недостатками смазки Литол-24 являются:

низкие противоизносные и противозадирные свойства при высоких удельных нагрузках, т.е. в тяжело нагруженных узлах трения качения и скольжения применение Литол-24 просто невозможно; по своим трибологическим характеристикам Литол-24 относится к смазкам средненагруженных узлов трения;

- верхний температурный рабочий интервал для смазки Литол-24 составляет 110-130°C и кратковременно до 200°C, а в тяжело нагруженных узлах трения обычно развивается температура 200°C-250°C;

- для современной техники ресурс работы смазки Литол-24, применяемой как несменяемая смазка, недостаточный (например, в некоторых автомобильных узлах трения 1-2 года);

- смазка Литол-24 не может быть использована для резьбовых соединений и в качестве термостойкой смазки (рабочая температура 200°C).

В качестве прототипа выбрана термостойкая смазка [патент UA 24433 A, 30.10.1998], которая в своем составе содержит загущенные мылами нефтяные масла, графит, дисульфид молибдена и многофункциональную присадку, представляющую собой продукт присоединения диметилфосфита и 1,4 (арилсульфонил) хинонимина. Недостаток присадки состоит в том, что противозадирные свойства смазки при повышенных температурах не отвечают требованиям потребителя, что значительно сужает область ее применения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении термостойких свойств смазки для тяжело нагруженных узлов трения подшипников качения и скольжения на основе мыльных смазок, противоизносных, противозадирных и антикоррозионных свойств.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в состав смазки на основе загущенных мылами масел, содержащим многофункциональную присадку и графитоколлоидный препарат, дополнительно введены дисульфид вольфрама и полиизобутилен П-20, а в качестве многофункциональной присадки 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобезтиазол)бензол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графитоколлоидный препарат 4-8
Дисульфид вольфрама 3-9
Полиизобутилен П-20 2-4
Многофункциональная присадка 0,5-2
Загущенные мылами масла до 100

Графитоколлоидный препарат (ГКП) в составе смазки - твердый компонент, обеспечивающий стабильное антифрикационное свойство смазки в широком интервале температур до 250°C. Графитоколлоидный препарат обеспечивает противозадирные и антикоррозионные свойства смазки и повышает ее рабочую температуру до 250°C. Оптимальное количество графитоколлоидного препарата 4-8 мас.ч., нижний и верхние пределы определяются смазывающими свойствами графитоколлоидного препарата и консистентностью смазки, которая в свою очередь определяется эксплуатационными требованиями. В этих пределах эффективность ГКП как антифрикационной добавки высокая.

Дисульфид вольфрама введен в состав смазки как эффективная антифрикационная присадка, применение которой улучшает условия работы тяжело нагруженного узла трения в условиях высокой температуры, многократно повышает ресурс работы смазки и оборудования, дает возможность использовать смазку в резьбовых соединениях, а также при непосредственной близости раскаленного металла.

Оптимальное количество дисульфида вольфрама 3-9 мас.ч. Нижний и верхний пределы определяются смазывающими свойствами дисульфида вольфрама. В данной смазке при содержании дисульфида вольфрама ниже 3 мас.ч. антифрикционные свойства смазки резко уменьшаются, а при содержании выше 9 мас.ч. они остаются практически неизменными.

В качестве вязкостной присадки используют полиизобутилен П-20. Эта присадка добавляется в зависимости от используемой основы. Например, если используется в качестве основы Литол-24, присадка не нужна, а если используется в качестве основы смазка 1-13, добавляется 3-4% присадки.

Многофункциональная присадка представляет собой органическое соединение. Многофункциональная присадка повышает:

- антикоррозионные свойства смазки при повышенных температурах;

- противозадирные и противоизносные свойства смазки, особенно в тяжело нагруженных узлах трения, подшипников качения и скольжения, что делает возможным применение смазки в резьбовых соединениях.

Оптимальное содержание многофункциональной присадки определено лабораторными исследованиями, значительная эффективность ее проявляется при содержании выше 0,5 мас.ч., а выше 5 мас.ч. рост противоизносных и противозадирных свойств незначителен.

Присадка имеет следующее строение:

где R=H-, CH3.

Предлагаемая присадка обладает антикоррозионными свойствами.

Для испытания антифрикционных присадок было приготовлено несколько пластических смазок на основе известных смазок Литол-24 и 1-13. Испытания проведены в сравнении со смазками Литол-24 и 1-13. Исследования выполнены на лабораторной машине трения СМЦ-2 по схеме колодка-ролик. Диаметр ролика 50 мм, площадь трения 1 см, угловая скорость 330 об/мин. Как видно из таблицы 2, смазки, в состав которых входит присадка, обладают лучшими антифрикционными свойствами по сравнению со смазками Литол-24 и 1-13. Кроме того, они обеспечивают работу узла трения при более тяжелых нагрузках. Для испытаний трибологических свойств были взяты примеры смазок, приведенные в таблице 1.

Таблица 1
Состав опытных образцов смазок
№ смазки Содержание компонентов, %
Дисульфид вольфрама Графитоколлоидный препарат Вязкостная Присадка Мыльная смазка
Литол-24 - - - - Прототип
1 5 4 - 0,8 Литол
2 5 7 - 1,0 Литол
3 5,5 6 3 0,8 1-13
4 5,5 8 3 1,5 1-13
Таблица 2
Сравнительная характеристика противоизносных свойств смазок
Смазка Удельная нагрузка на узел трения кг/см Момент трения, кг/см Износ, г Количество оборотов ролика
Свинцоль (ТУ 38-101578-76) 250 задир - -
Лимол (ТУ 38301-4854-95) 250 27 5,0·10-3 25000
350 35 1,5·10-3 25000
400 40 2,4·10-3 25000
Образец №1 250 18 4,0·10-3 50000
350 21 5,0·10-3 50000
400 32 2,0·10-3 50000
Образец №2 250 17 4,0·10-3 50000
350 23 5,0·10-3 50000
400 34 1,8·10-3 50000
Смазка Удельная нагрузка на узел трения кг/см Момент трения, кг/см Износ, г Количество оборотов ролика
Образец №3 250 17 4,0·10-3 50000
350 22 1,5·10-3 50000
400 38 2,1·10-3 50000
Образец №4 250 16 5,0·10-3 50000
350 24 1,5·10-3 50000
400 37 2,0·10-3 50000

Обработка статистических данных противоизносных свойств консистентных смазок на основе Li-, Na-, Ca-мылов, а также результаты испытаний противоизносных свойств предложенной смазки различных составов позволяет утверждать, что ее противоизносные свойства выше, чем у смазок типа Литол-24, 1-13, что увеличивает срок службы трущихся пар и что подтверждается примерами реализации смазок.

Примеры реализации смазок

1. Смазка №1 на основе пластической смазки Литол-24.

Использовалась в подшипниках на участке газорезки металла электросталеплавильного цеха. Температура в этом технологическом процессе составляла 700-750°C, эркерное открывание выпуска стали на участке МНЛЗ до 1600°C. Однократная закладка смазки в подшипники прокатного оборудования обеспечила работу оборудования в течение восьми месяцев, что превышает ресурс работы традиционной смазки более чем в 15 раз.

2. Смазка №3, и №4 на основе пластичной сказки 1-13 использовалась на цементно-шиферном комбинате в подшипниках барабанных обжиговых печей при нагрузке на ось 400 тонн. Время работы подшипника с однократной закладкой смазки составило один год.

3. Смазка №2 на основе пластичной смазки Литол-24 использовалась в подшипниках отводящего рольганга прокатного стана. Ресурс работы узла трения при однократной закладке смазки превысил ресурс работы традиционной смазки более чем в 5 раз.

Данный состав смазки позволяет повысить ресурс работы прокатного оборудования в 10-15 раз.

Смазка для узлов трения подшипников качения и скольжения на основе загущенных мылами масел, содержащая многофункциональную присадку и графитоколлоидный препарат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит дисульфид вольфрама и полиизобутилен П-20, а в качестве многофункциональной присадки содержит 1,4-ди(N-арилсульфониламино)-2(тиобезтиазол)бензол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

графитоколлоидный препарат 4-8
дисульфид вольфрама 3-9
полиизобутилен П-20 2-4
присадка многофункциональная 0,5-2
загущенные мылами масла до 100


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к эксплуатационным смазкам, в частности к смазке для волочения сплошных и полых профилей из алюминия и его сплавов. .

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей в технологических процессах производства автомобилей и станций антикоррозионной обработки.

Изобретение относится к составам смазочных композиций для холодной обработки металлов давлением и может быть использовано для волочения труб из алюминия и его сплавов.

Изобретение относится к защитным смазочным материалам и может быть использовано для защиты от коррозии металлических изделий, преимущественно кузовов автомобилей в технологических процессах производства автомобилей и станций антикоррозионной обработки.

Изобретение относится к защитным смазочным материалам, представляющим собой пленкообразующие ингибированные нефтяные составы, предназначенные для защиты от коррозии труднодоступных поверхностей и полостей металлоизделий и преимущественно применяемых для консервации скрытых полостей кузовов в технологическом процессе производства автомобилей.

Изобретение относится к составам для улучшения эксплуатационных свойств смазочных масел, которые выполняют функции присадки для обработки моторного смазочного масла.
Изобретение относится к составам смазочных материалов, в частности к триботехническим добавкам к смазочным маслам, пластическим смазкам и смазочноохлаждающим жидкостям.
Изобретение относится к области защиты смазочно-охлаждающих жидкостей от биоповреждений и позволяет повысить эффективность подавления роста микроорганизмов. .

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазки узлов терния промышленного оборудования, транспорта и бытовой техники. .

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в области машино- и приборостроения для смазки узлов трения машин и механизмов. .

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано в области машино- и приборостроения для смазки узлов трения машин и механизмов. .

Изобретение относится к области смазочных материалов для механической обработки металлов. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для снижения температуры застывания и снижения значений вязкости парафинистых и высокопарафинистых нефтей при их транспортировке и хранении, указанный эффект достигается введением в нефть депрессорной присадки в концентрации 0,03-0,05% на нефть.
Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения в местах их контакта, и может быть использовано в различных отраслях промышленности с целью продления межремонтного периода работы механизмов, машин и оборудования.

Изобретение относится к смазочной композиции, содержащей в мас.% по меньшей мере 90% базовой консистентной смазки и (а) комплекс тиадиазол-поли(эфир)гликоль в количестве, которое обеспечивает содержание серы примерно от 1500 до 3500 ч./млн; (b) дигидрокарбилдитиофосфат молибдена в количестве, которое обеспечивает содержание молибдена примерно от 77 до 450 ч./млн; и (с) дигидрокарбилдитиофосфат цинка в количестве, которое обеспечивает содержание цинка примерно от 600 до 1000 ч./млн.
Наверх