Твердосмазочная композиция


 


Владельцы патента RU 2553255:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук (ИМАШ УрО РАН) (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "МАРКЕТ" (RU)

Настоящее изобретение относится к твердосмазочной композиции, содержащей мелкодисперсную смесь природных минералов от 1 до 5 мкм, включающую серпентин и тальк, дополнительно введены мел, каолин и бура при следующем соотношении компонентов, мас.%: мел - 10-15, бура - 10-15, каолин - 5-20, тальк - 5-15, серпентин - остальное. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение антифрикционных и противоизносных характеристик работы узлов трения за счет создания на трущихся поверхностях защитной сервовитной пленки. При этом повышается их износостойкость и долговечность. 1 табл.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к твердосмазочным композициям, включающим смесь природных минералов на основе гидросиликатов магния, преимущественно серпентина, и может быть использовано в качестве добавки к смазочным материалам для создания и восстановления трущихся поверхностей в приводах стационарных устройств и двигателях транспортных средств, в узлах трансмиссий и ходовых частей машин, применяемых в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

Большинство твердосмазочных композиций, содержащих природные гидросиликаты магния, выполнены на основе серпентина с использованием других мелкодисперсных природных минералов.

Известен состав для повышения износостойкости узлов трения (Пат. RU №2246531 МПК С10М 125/00, С10М 125/10, С10М 125/26, C10N 30/06. Опубликован 20.02.2005 г.), содержащий смазочное масло и измельченный природный минерал с дисперсностью до 10 мкм и при следующем содержании компонентов, мас.%: серпентин (лизардит и хризотил) 87-92, хлорит 3-5, магнетит 2-3, доломит 0,5-1, амфибол 1,5-2 и амаконит 1-2.

Общим для известного и заявленного составов является использование в них тонкодисперсных природных минералов, основным из которых является серпентин.

Основной недостаток известного состава заключается в том, что он не образует на поверхности металла прочной защитной пленки и требует постоянного его наличия в смазывающем материале.

Наиболее близким к заявленной композиции является триботехнический состав в виде мелкодисперсной смеси природных минералов, включающей серпентин, магнетит, тальк, кальцит, клинохлор, тремолит и кварц. Дисперсность смеси составляет 0,01-100 мкм (Пат. РФ №2188227 МПК 7 С10М 125/00, С10М 125/04, С10М 125/10, С10М 125/26, C10N 30/06. Опубл. 27.08.2002 г.)

Однако триботехнический состав, принятый за прототип, не обеспечивает высокую износостойкость и увеличение ресурса узлов и механизмов вследствие использования в нем твердых по отношению к серпентину и абразивно-агрессивных по отношению к поверхностям трения частиц кварца, магнетита и тремолита (твердость магнетита по шкале Мооса 5,5-6 ед., тремолита - 5-6 ед., кварца -7 ед.). Кроме того, наличие в известном составе крупных частиц (до 100 мкм) компонентов, твердых по отношению к серпентину, снижает качество и долговечность сервовитных пленок и тем самым дополнительно снижает износостойкость и ресурс узлов и механизмов.

Задачей настоящего изобретения является разработка твердосмазочной композиции, исключающей абразивное изнашивание узлов трения, а также обеспечивающей повышение долговечности, износостойкости и ресурса трущихся поверхностей узлов и механизмов.

Достигаемый технический результат заключается в частичной компенсации износа узлов трения, повышении антифрикционных и противоизносных характеристик их работы за счет создания на трущихся поверхностях защитной сервовитной пленки, а следовательно, повышается их износостойкость и долговечность.

Для решения поставленной задачи в твердосмазочную композицию, содержащую мелкодисперсную смесь природных минералов серпентина и талька дисперсностью от 1 до 5 мкм, дополнительно введены мел, каолин и бура при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мел 10-15
Бура 10-15
Каолин 5-20
Тальк 5-15
Серпентин остальное

Наличие в составе твердосмазочной композиции таких компонентов, как мел, бура, каолин и тальк, твердость которых ниже твердости серпентина (по шкале Мооса), снижает абразивное разрушение поверхностей трения, а также повышает антифрикционные и противоизностные свойства композиции в целом, способствуя ускоренному образованию сервовитной пленки, которая исключает взаимодействие шероховатостей трущихся поверхностей.

Заявленное соотношение составляющих композицию компонентов придает сервовитной пленке способность к самовосстановлению, на интенсивность которого влияет количество введенной борной кислоты.

Для приготовления заявленной твердосмазочной композиции все входящие в ее состав минералы подвергались раздельному измельчению с использованием шаровых мельниц до необходимой дисперсности 1-5 мкм. Увеличение размера частиц минеральных компонентов, превышающих 5 мкм, ухудшает триботехнические свойства композиции, а уменьшение размера частиц менее 1 мкм также ухудшает ее триботехнические характеристики и усложняет сроки и условия ее хранения.

Триботехнические испытания твердосмазочной композиции проводились в лабораторных условиях в Институте машиноведения УрО РАН (ИМАШ) на четырехшариковой машине трения ЧМТ-1 в соответствии с ГОСТ 9490-75. К испытаниям была подготовлена композиция, содержащая смесь минеральных компонентов: 50 мас.% серпентина, 10 мас.% мела, 10 мас.% буры, 15 мас.% каолина и 15 мас.% талька. Для оценки эффективности противоизносной твердосмазочной композиции были проведены сравнительные испытания стандартной смазки Литол 24 и смазки Литол 24 с добавлением 0,3% заявленной композиции. Сравнение проводилось по противоизносным свойствам - по диаметру пятна износа (Dи).

Диаметр пятна износа (Dи) определялся при нагрузке 196 Н (20 кгс). Продолжительность работы машины при определении диаметра пятна износа (60,0±0,5)мин. Температура проведения испытаний 15-25°С. По окончании испытания с помощью микроскопа с увеличением не менее 20, снабженным отсчетной шкалой с ценой деления не более 0,01 мм, измерялись диаметры пятен износа (Dи) каждого из трех нижних шариков во взаимно перпендикулярных направлениях с точностью не менее 0,01 мм. За результат измерения принималось среднее арифметическое значение измерений пятен износа трех нижних шариков. При установлении диаметра пятна износа проводились два последовательных испытания. За диаметр пятня износа (Dи) принималось среднее арифметическое значение результатов двух последовательных определений диаметров пятен износа.

Результаты испытаний смазок Литол 24 и Литол 24 с добавлением 0,3% твердосмазочной композиции от 10 декабря 2013 г.сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, средний диаметр пятна износа (Dи) Литол 24 в сочетании с заявленной композицией меньше среднего диаметра пятна износа (Dи) штатного смазочного масла Литол 24, что свидетельствует о повышении износостойкости узлов трения в результате использования заявленной твердосмазочной композиции. Кроме того, ее применение обеспечивает высокие антифрикционные и противоизносные характеристики трущихся тел, исключающие абразивное изнашивание узлов трения в результате добавления в ее состав минералов, имеющих твердость ниже твердости серпентина.

В октябре 2013 года композиция с заявленным соотношением компонентов (без их раскрытия, под кодовым названием) была отправлена на Ростовский нефтемаслозавод, где в заводском испытательном центре проводились ее испытания по ГОСТ 9490-75 на смазочных материалах производства этого завода (Литол 24). Было установлено, что сила трения при введении композиции в количестве 2% в Литол 24 снижается в пять раз. В настоящее время заявленная твердосмазочная композиция проходит испытания в Екатеринбургском трамвайно-троллейбусном управлении, Уральском компрессорном заводе, Ревдинском заводе ОЦМ, а также на отечественных и зарубежных автомобилях. Во всех случаях предварительно получен положительный результат.

Именно использование серпентина в сочетании с минералами, обладающими малой твердостью, такими как мел, бура, каолин и тальк, в заявленных количествах и дисперсности, обеспечивает образование прочной, долговечной сервовитной пленки на трущихся поверхностях и достижение ожидаемого технического результата в конечном счете.

Твердосмазочная композиция, содержащая мелкодисперсную смесь природных минералов от 1 до 5 мкм, включающая серпентин и тальк, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены мел, каолин и бура при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мел 10-15
Бура 10-15
Каолин 5-20
Тальк 5-15
Серпентин остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для устранения износа поверхностей пар трения, например подшипников скольжения типа вал-вкладыш или вал-втулка, либо направляющих, по которым перемещают заднюю бабку токарного станка.
Изобретение относится к области машиностроения и ремонта машин и может быть использовано при изготовлении новых деталей или при восстановлении изношенных деталей, в частности подшипников скольжения.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам изготовления подшипников скольжения, а также их восстановления. .

Изобретение относится к опорам скольжения, а именно к способам их изготовления. .

Изобретение относится к опорам скольжения, а именно к способам их изготовления. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к спеченным антифрикционным изделиям на основе железа, и может быть использовано при изготовлении гидродинамических упорных подшипников скольжения, в частности осевых опор насосов и электродвигателей погружных центробежных и винтовых насосных агрегатов для добычи нефти.

Изобретение относится к алюминиевым сплавам для покрытия поверхностей деталей, таких как подшипники скольжения, контактные кольца, буксы, валы или шатуны. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям узлов трения. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям узлов трения локомотивов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях подшипниковых узлов. .

Настоящее изобретение относится к консервационной консистентной смазке, содержащей нефтяное масло, азотсодержащую антикоррозионную присадку и борсодержащую добавку, при этом в качестве азотсодержащей антикоррозионной присадки она содержит смесь продукта конденсации моноэтаноламина, борной кислоты, пентаэритрита и олеиновой кислоты в мольном соотношении 1,5:0,2:(0,2-0,4): 1,5 соответственно и соединения класса азолов, а в качестве борсодержащей добавки смазка содержит продукт взаимодействия глицидилметакрилата и борной кислоты в мольном соотношении 0,5:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: продукт конденсации 30,0-50,0; соединение класса азолов 4,0-8,0; продукт взаимодействия 4,0-8,0; нефтяное масло до 100.
Настоящее изобретение относится к использованию сульфидированного лигнина в качестве противозадирной присадки в смазочной композиции. Техническим результатом настоящего изобретения является расширение сфер применения сульфидированного лигнина, а также использование сульфидированного лигнина для снижения износа в паре трения колесо - рельс.
Настоящее изобретение относится к пластичной смазке, содержащей смесь двух масел, одно из которых индустриальное, литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты, политетрафторэтилен и полисилоксановую жидкость, суспензию стеарата и ацетата меди в касторовом масле, которая дополнительно содержит модифицированный олигомерами капролактама графит в соотношении компонентов 1:0,1:0,1:4-1:0,3:0,3:6, а в качестве второго масла смазка содержит рапсовое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%: литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты - 9-19; политетрафторэтилен - 2-6; полисилоксановая жидкость - 16-27; суспензия модифицированного графита, стеарата и ацетата меди в касторовом масле в соотношении 1:0,1:0,1:4-1:0,3:0,3:6 - 1,5-6; рапсовое масло - 15-22; индустриальное масло - остальное.
Настоящее изобретение относится к смазочному стержню, состоящему из оболочки, заполненной смазочной композицией, содержащей битум и графит, при этом в состав смазочной композиции дополнительно введена водная сернокислая соль кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 20-40, графит 10-30, сернокислая соль кальция до 100.

Настоящее изобретение относится к смазочный материалу на водной основе, содержащему от 5 до 80 мас.% водорастворимого полиалкиленгликоля, выбранного из статистического сополимера, состоящего из полиоксиэтилена, полиоксипропилена, другого полиоксиалкилена с одной или несколькими гидроксильными концевыми группами или их смеси, и из блок-сополимера, состоящего из полиоксиэтилена, полиоксипропилена, другого полиоксиалкилена или их смеси, от 0,5 до 20 мас.

Настоящее изобретение относится к смазочной композиции синтетического турбинного масла для паротурбинных установок, которая включает основу, состоящую из смеси базовых компонентов: полиальфаолефинов с вязкостью 5,6-6,1 мм2/с при 100°C и триметилолпропанового эфира карбоновых кислот C6-C12 с вязкостью 3,9-4,1 мм2/с при 100°C и температурой вспышки более 240°C, при соотношении полиальфаолефинов и полиэфира соответственно 55,0-60,0:35,0-40,0 мас.%, а также комплекс многофункциональных присадок в расчете на 100% основы, в состав которого входят присадки: противоизносные - жидкий беззольный тиофосфат 3-(диизобутокситиофосфорилсульфанил)-2-метил пропионовая кислота; жидкий беззольный трифенилфосфотионат - смесь трифенилтиофосфата и трет-бутилфенильных производных; дибутиловый эфир дикарбоновой кислоты с вязкостью 260 мм2/с при 100°С и 4100 мм2/с при минус 40°С и молекулярной массой около 4500 Ketjenlube 1300; антиоксиданты - диоктилдифениламин; высокомолекулярный фенольный - тетракис метилен[3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил) пропионат] метан, Irganox L-101; трис-ди-трет-бутилфенил-фосфит; деактиватор металлов - производное толутриазола - смесь изомеров N-бис(2-этилгексил) аминометилтолутриазола; ингибитор коррозии - полуэфир алкилен-янтарной кислоты с вязкостью 26-40 мм2/с при 100°C и антипенная присадка - неионогенное ПАВ на основе ароматических и алифатических углеводородов, Synative AC АМН2.
Настоящее изобретение относится к смазочной композиции синтетического компрессорного масла, предназначенного для смазки воздушных компрессоров высокого давления, включающей основу, представляющую смесь из трех базовых компонентов: из высоковязкого сложного пентаэритритового эфира, получаемого этерификацией полиола пентаэритрита и смеси карбоксильных кислот C6-C12 и имеющего вязкость 21,0-25,0 мм2/с при 100°C и температуру вспышки выше 290°C, из высоковязких полиальфаолефинов с вязкостью 38,0-42,0 мм2/с при 100°C, температурой вспышки выше 260°C и из алкилированного нафталина с вязкостью 12,0-14,0 мм2/с при 100°C, плотностью при 20°C не более 0,9 кг/дм3 при соотношении компонентов в основе, масс.% 29-31:34-36:37-33 соответственно, а также комплекс многофункциональных присадок в расчете на 100% основы, в состав которого входят: присадка противоизносная - трикрезилфосфат; антиокислители - диоктилдифениламин и высокомолекулярный фенольный антиоксидант - тетракис[метилен-3-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионат]метан, Irganox 101; ингибиторы коррозии - полуэфир алкилен-янтарной кислоты с вязкостью 26-40 мм2/с при 100°C, Lubrizol 859 или Irgacor L-12 и бензотриазол; антипенные присадки - неионогенное ПАВ на основе алифатических и ароматических углеводородов, SYNATIVE АС АМН 2 и полиметилсилоксановая жидкость ДС 200/350 или ПМС-200А при следующем соотношении компонентов, масс.%: указанная основа - смесь из 3-х базовых компонентов - 100; трикрезилфосфат - 1,0-3,0; указанный высокомолекулярный фенольный антиоксидант - 0,5-1,5; диоктилдифениламин - 0,5-2,0; указанный полуэфир алкилен-янтарной кислоты - 0,05-0,3; бензотриазол - 0,01-0,085; неионогенный ПАВ на основе алифатических, ароматических углеводородов SYNATIVE AC АМН 2 - 0,01 -0,009; полиметилсилоксановая жидкость ДС 200/350 или ПМС-200 А - 0,0001-0,0008.

Настоящее изобретение относится к композиции функциональной жидкости, содержащей: (а) от 70% до 99,99%, от массы композиции функциональной жидкости, композиции базового масла, которая содержит: (i) от 50% до 95%, от массы композиции базового масла, нафтенового базового масла; (ii) от 5% до 50%, от массы композиции базового масла, базового масла, произведенного в синтезе Фишера-Тропша, при этом композиция функциональной жидкости имеет температуру текучести, равную -30°С или ниже.

Изобретение относится к композиции технологического масла, содержащей от 50 до 99,9 вес. % деасфальтизированного цилиндрового масла (DACO) и от 0,1 до 20 вес.
Настоящее изобретение относится к взрывопожаробезопасной рабочей жидкости, содержащей смесь эфиров фосфорной кислоты, включающую трибутилфосфат, дибутилфенилфосфат и триизобутилфосфат, и присадки полибутилметакрилат, эпоксидное соединение 3,4-эпоксициклогексилметил-3,4-эпоксициклогексил карбоксилат, антиэрозионную присадку, ингибиторы окисления, в том числе 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол, 1,2,3-бензотриазол и краситель, при этом смесь эфиров фосфорной кислоты дополнительно включает триксиленилфосфат, в качестве антиэрозионной присадки жидкость содержит 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия, а в качестве ингибиторов окисления дополнительно содержит пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил) пропионат и алкилированный фенил-альфа-нафтиламин, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: полибутилметакрилат 7,0-11,0; эпоксидное соединение 2,0-5,0; 4-трифторметилперфтор-3,6-диоксаоктансульфонат калия 0,06-0,14; 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол 0,4-1,0; пентаэритрил-тетракис-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил)пропионат 0,25-0,75; алкилированный фенил-альфа-нафтиламин 0,8-1,2; 1,2,3-бензотриазол 0,005-0,015; краситель 0,001-0,005; смесь эфиров фосфорной кислоты до 100, при соотношении эфиров фосфорной кислоты в смеси, мас.%: трибутилфосфат 70,0-80,0; дибутилфенилфосфат 4,0-10,0; триизобутилфосфат 10,0-20,0; триксиленилфосфат 4,0-10,0.

Настоящее изобретение относится к присадке, добавляемой к маслу, содержащей слабоосновный гидротальцит, в которой слабоосновный гидротальцит имеет состав из Mg8-xAlx(OH)y(CO3)z·mH2O, где x равно 1 или более до 7 или менее, y, z и m являются положительными рациональными числами и z больше, чем y.
Наверх