Способ получения смазочного масла


 


Владельцы патента RU 2448154:

Пониматкин Владимир Павлович (RU)

Использование: для получения смазочных материалов, используемых в области машиностроения для снижения трения в деталях и механизмах. Сущность: способ включает получение композиционной системы из минерального масла и наполнителя-добавки. В качестве такого наполнителя используют фуллереновую сажу, которую вводят в количестве 0,05-0,5 мас.% в объем минерального масла при одновременной ротационно-пульсационной обработке всего объема. Технический результат - снижение коэффициента трения, улучшение антифрикционных и противоизносных свойств на 12-15%.

 

Предложение относится к физико-технологическим процессам получения смазочных материалов, используемых в области машиностроения для снижения трения в деталях и механизмах.

В современных трибологических процессах используются различные смазочные композиции, задачей которых является снижение износов взаимодействующих поверхностей и увеличение срока службы машин. Из смазочных масел и композиций наиболее характерными являются составы с использованием минеральных масел с добавками, в качестве которых используют углеродные наполнители, фуллеренсодержащие материалы [RU №2198136, 2003; RU №54932, 2000; Промышленное и строительное оборудование, №3, 2003, М.-СПб., с.165; RU №2227120, 2002].

Существенными недостатками известных составов масел являются низкие трибологические свойства, не обеспечивающие эффективную работу трибоконтактов при заданных давлениях на осях и опорных элементах машин и механизмов, это ведет к преждевременным износам изделий.

Из известных способов получения смазочных масел наиболее близким является получение смазочного материала из минерального масла с твердой добавкой порошка фуллеренсодержащего вещества (ФСВ). Для получения такого смазочного масла используют масло типа И-40А с добавкой указанного порошка 1-5 мас.% [RU №2146277, С01М 107/00, 125/02; С10N 30/06, 1998].

Этот смазочный материал эффективнее своих аналогов за счет снижения коэфф. трения примерно на 10% и увеличения срока службы деталей, однако это масло обладает существенными и очевидными недостатками, которые заключены в принципе и составе его получения: введение в состав масла значительного количества ФСМ (от 1 до 5%) существенно повышает вязкость масла, снижает его трибологические свойства, т.к. значительная добавка ФСМ при статическом перемешивании ее с маслом не обеспечивает равномерности состава по всему объему, приводит к осадку и расслаиваемости ввиду комкования кластеров, коагуляции частиц, обладающих, как известно, свойствами акцептора; дробление таких кластеров возможно только в жидкости электрогидравлическим разрядом.

Кроме того, такое масло обладает высокой стоимостью, превышающей обычные масла более чем в 20 раз, что делает его недоступным для большинства потребителей.

Технической задачей и положительным результатом предлагаемого способа является улучшение его трибологических свойств, повышение нагрузок при работе трибоконтактов, улучшение смазывающих характеристик в диапазоне контактных давлений, предупреждение расслаиваемости масла и сохранение однородности его массы при длительном хранении.

Кроме того, задачей является также существенное снижение стоимости смазочного масла.

Указанная тех. задача и получаемый результат достигается за счет того, что способ получения смазочного масла включает введение в минеральное масло наполнителя в виде фуллереновой сажи, при этом процесс введения фуллереновой сажи в масло ведут совместно с ротационно-пульсационной обработкой всего объема этой композиционной смеси, при этом фуллереновую сажу вводят в масло в количестве 0,05-0,5 мас.%.

Способ характеризуется тем, что берут фуллереновую сажу, полученную при возгонке графита вакуумно-дуговым электроразрядом на катализаторе Ni/MgO, а в качестве графита берут чистый или особо чистый графит в виде стержней диаметром 8-12 мм.

Такое принципиальное осуществление способа позволяет получить смазочное масло (СМ) с более высокими физико-механическими показателями по сравнению с аналогами.

Более полно способ и получаемое СМ раскрываются на конкретном примере.

В качестве исходного масла берут индустриальное масло типа И-40А (Гост 20799-88) в количестве 1 литр, нагревают масло до 35°С в среде нагретого Ar; навеску ФСВ 4,5 г сушат при t=120°С до абсолютной влажности 4-5%, затем вводят ФСВ в объем масла и всю смесь подвергают ротационно-пульсационной обработке в течение 3-4 мин при температуре смеси 33-37°С.

Образец полученного масла исследуют лазерным анализатором частиц (тип Micro Sizer-2019) на дисперсность ФСВ и однородность состава смеси, эти показатели полученного масла явились абсолютными, а качество масла соответствует высшей оценке.

Далее проведены процессы получения масла с различными мас.% добавками ФСВ от 0,01 до 0,6. Результаты исследования масла показали, что наиболее высокие характеристики показаны при соотношении масло:ФСВ в диапазоне (99,94-99,52):(0,06-0,48) мас.%, причем выход за пределы, в одну и другую крайности, указанных соотношений показал худшие характеристики, так при введении 0,04 мас.% ФСВ наблюдается локальное распределение его точек в объеме масла, т.е. не вся масса имеет наночастицы ФСВ; в то же время при введении ФСВ 0,53 мас.% равномерность распределения добавки в объеме масла не превышает этот показатель при 0,48 мас.%, но качество масла падает ввиду появления кластеров и комковатости, что существенно понижает свойства смазки.

Полученное смазочное масло испытано по стандартной методике на машине трения (типа СМТ-1). В качестве испытуемого механизма выбран подшипник на стальных роликах (Ст.ШХ-15), частота вращения подшипника под нагрузкой выбиралась от 100 до 4000 об./мин при уровне масла до 1/4 диаметра подшипника, нагрузка от 100 до 2000 N; температуру масла в картере поддерживали от 35 до 55°С (что нормально для эксперимента).

Параллельно выполнялись испытания такого же подшипника на масле по прототипу (он же - базовый образец). Определялись энергопотери на трение и объемный износ роликов и направляющих кольцевых обойм с помощью микрометра. Сравнительный анализ обоих испытаний выявил: - улучшение коэффициента трения у подшипника, работающего на заявляемом масле, до 0,114-0,127 по сравнению с образцом-прототипом (0,137-0,150);

- повышение на 10-15 мПа контактных допустимых давлений на экспериментальный образец по сравнению с образцом-прототипом;

- снижение фрикционных и износных показателей на 12-15% по сравнению прототипом;

- получено наилучшее соотношение антифрикционных и противоизносных свойств механизма, работающего на предлагаемом составе масла, что продлевает в 2,2-2,5 раза срок службы трущихся элементов (на трибоконтакте) механизма.

Выполненные эксперименты и сравнительный анализ при трибологических испытаниях двух образцов проявил более высокие трибологические характеристики деталей, работающих при использовании масла по данному изобретению. Это показывает оригинальность и перспективность данной разработки, существенную новизну этой работы и высокий творческий уровень исследований при составлении композиционной системы смазочного масла на основе индустриального масла, существенно улучшенного вводимой ФСВ-добавкой.

Это позволяет заявителю взять патент для защиты приоритета России и заявителя.

Способ получения смазочного масла, включающий введение в минеральное масло наполнителя в виде фуллереновой сажи, отличающийся тем, что процесс введения фуллереновой сажи в масло ведут совместно с ротационно-пульсационной обработкой всего объема этой композиционной смеси, при этом фуллереновую сажу вводят в масло в количестве 0,05-0,5 мас.%.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии изготовления пластичных буксовых смазок и смазок типа «колесо-рельс», которые относятся к пластичным литиевым смазкам, преимущественно для железнодорожного транспорта.
Изобретение относится к приготовлениям смазочных композиций и может использоваться для получения универсальной смазочной композиции, используемой в области машиностроения, бурения, строительстве.

Изобретение относится к способу получения разветвленных насыщенных углеводородов, характеризующемуся тем, что на первой стадии сырье, содержащее, по меньшей мере, одну жирную кислоту, имеющую общее количество атомов углерода от 8 до 26, этерифицируют, по меньшей мере, одним жирным спиртом, имеющим общее количество углерода от 8 до 26, с получением сложных эфиров, на второй стадии полученные сложные эфиры гидрируют до жирных спиртов, на третьей стадии полученные жирные спирты дегидратируют до альфа-олефинов, на четвертой стадии альфа-олефины олигомеризуют в олигомеры, а на пятой стадии олигомеры гидрируют.

Изобретение относится к области производства смазочных материалов. .

Изобретение относится к способу производства базового масла, характеризующемуся тем, что исходный сырьевой материал, состоящий из по меньшей мере одного спирта, выбранного из группы, состоящей из первичных и вторичных насыщенных и ненасыщенных С1-С40-одноатомных спиртов, диолов и полиолов, конденсируют в присутствии 1-20 мас.% основного катализатора, выбранного из гидроксидов и алкоксидов щелочных и щелочно-земельных металлов и оксидов металлов, в сочетании с 0,05-1 мас.% сокатализатора, содержащего соль хрома (III), марганца (II), железа (II), кобальта (II), свинца (II) или палладия, или оксида олова или оксида цинка, при температуре от 200 до 300°С, продукт конденсации подвергают гидродезоксигенированию в присутствии катализатора гидродезоксигенирования при давлении водорода от 0,1 до 20 МПа, при температуре от 100 до 500°С, и затем подвергают гидроизомеризации в присутствии катализатора изомеризации при давлении водорода от 0,1 до 20 МПа, при температуре от 100 до 500°С.

Изобретение относится к способу производства базового масла, характеризующемуся тем, что исходный сырьевой материал, состоящий из по меньшей мере одного альдегида и/или кетона, выбранного из группы, состоящей из С1-С40-альдегидов, С3-С79-кетонов, С2-С40-гидроксиальдегидов и их смесей, конденсируется в присутствии катализатора альдольной конденсации с гидроксидом щелочного или щелочноземельного металла в качестве катализатора альдольной конденсации при температуре от 80 до 400°С, продукт конденсации подвергается гидродезоксигенированию в присутствии катализатора гидродезоксигенирования при давлении водорода от 0,1 до 20 МПа, при температуре от 100 до 500°С и затем подвергается гидроизомеризации в присутствии катализатора изомеризации при давлении водорода от 0,1 до 20 МПа, при температуре от 100 до 500°С.
Изобретение относится к пластичным смазочным материалам и может быть использовано в подшипниках качения тяжелонагруженных узлов трения железнодорожного подвижного состава и узлах трения других механизмов и машин.
Изобретение относится к области создания смазочных составов, используемых в железнодорожном транспорте для снижения бокового износа рельсовых путей, гребней колес вагонов и локомотивов, а также в качестве защитных средств узлов качения колесных и гусеничных транспортных средств и др.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу получения нанодисперсного противоизносного состава, используемого в смазочном материале для узлов трения как из сплавов на основе железа, так и цветных металлов.

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.
Изобретение относится к приготовлениям смазочных композиций и может использоваться для получения универсальной смазочной композиции, используемой в области машиностроения, бурения, строительстве.

Изобретение относится к технологическим смазкам для холодной объемной штамповки металла. .

Изобретение относится к противоизносным и противозадирным присадкам к технологическим смазочным маслам, работающим при высоких давлениях. .

Изобретение относится к синтетическим смазочно-охлаждающим жидкостям для механической обработки металлов и может быть использовано на машиностроительных предприятиях различных отраслей народного хозяйства.

Изобретение относится к области производства смазочных материалов. .

Изобретение относится к пластичным смазкам, предназначенным для смазывания узлов трения машин и механизмов, работающих в условиях высоких нагрузок и скоростей скольжения.
Изобретение относится к смазочным композициям и способам получения смазочных композиций, которые возможно использовать для смазывания тяжело нагруженных узлов трения различных механизмов, в частности тихоходных ступеней редукторов с большим крутящим моментом, в тяжелонагруженных зубчатых зацеплениях открытого типа, цепных передачах, которые распространены в горно-обогатительных комбинатах, в портах и грузоподъемных механизмах промышленных предприятий, в гребнях колес локомотивов и подвижного состава, при смазывании рельсов кривых путей на железнодорожном транспорте для снижения износа рельсовых путей, канатов подвесных дорог и фуникулеров.

Изобретение относится к смазочным составам, в частности к смазке для горячей деформации алюминия и его сплавов. .
Изобретение относится к области трибологии, а именно созданию пластичных смазок для подшипников качения, применяемых во всех областях машиностроения, во многих узлах машин, автомобилей и других транспортных средств, сельскохозяйственных машин и механизмов, электрических машин и т.п
Наверх