ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА
GREASE

Изобретение относится к пластичным антифрикционным смазкам, предназначенным для смазывания подшипников качения, работающих в условиях высоких нагрузок при низких и средних скоростях вращения в интервале температур от минус 40 до 120°С Известен состав пластичной антифрикционной многоцелевой смазки, получаемой загущением нефтяных масел 12-оксистеаратом лития и содержащей антиокислительную присадку (Химический энциклопедический словарь под ред. И.Н.Кнунянца. М.: Советская энциклопедия, 1983 г., с.304). Известная пластичная смазка выпускается в промышленном масштабе под маркой "Литол-24" - ГОСТ 21150-87.
Известная смазка обладает хорошей водостойкостью, механической стабильностью и работоспособностью в широком интервале температур. Однако применение ее в узлах трения, в частности в узлах качения, не позволяет предотвратить их износ и обеспечить показатели, повышающие ресурс работы.
Известны смазки на основе Литола-24, в которые добавляют для повышения ресурса работы пар трения (закрытых подшипников качения) порошкообразный антифрикционный наполнитель, например графит. (а.с. СССР №1705333, МПК С10М 141/04, оп. 15.01.92). Ресурс работы подшипников составляет 2700 часов.
Наиболее близкой к патентуемой является пластичная смазка, включающая основу, в качестве которой используют Литол-24, и высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов с размером частиц не более 20 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%: высокодисперсный порошок металлического наполнителя из цветных металлов или их сплавов - 0,05-0,1; Литол-24 - остальное. (см. RU 2267520, С10М 125/04, 2005). В качестве порошка металлического наполнителя используют мягкие металлы - цинк, бронзу, свинец. Заявляемое количество металлического порошка обеспечивает получение смазки с улучшенными защитными свойствами, способствующей предотвращению износа в процессе эксплуатации высокоскоростных пар трения в широком диапазоне температур от -50 до +150°С. Недостатком указанной смазки является ограничение ресурса работы 5700 часами у лучшего приведенного образца.
Задачей патентуемого изобретения является повышение ресурса работы пар трения в широком диапазоне температур.
Поставленная задача решается пластичной смазкой, включающей основу, в качестве которой используют Литол-24, и высокодисперсный порошок металлического наполнителя, при этом в качестве металлического наполнителя используют квазикристаллический порошок Al-Cu-Fe с дисперсностью частиц не более 1 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%: квазикристаллический порошок - 4-6; Литол-24 - остальное.
Приготовление смазки, описанной в материалах заявки.
Предварительно приготавливается порошок квазикристаллов Al, Fe, Cu с дисперсностью частиц не более 1 мкм в соотношении 45,23-18,72-36,05 мас.%
Необходимое количество смазки Литол-24 взвешивают на технических весах с точностью до 0,1 г и переносят в стакан смесителя. Количество смазки в смесителе не должно превышать 2/3 объема смесителя.
Порошок квазикристаллов взвешивают в специальной емкости на технических весах с точностью до 0,1 г. Затем аккуратно, без пыления, вносят порошок в цилиндр со смазкой, закрывают крышку смесителя. Включают мешалку для перемешивания.
В качестве перемешивающего устройства применяется перфорированный диск или Z-образная мешалка.
Время перемешивания для дисковой мешалки 60 одинарных ходов, для Z-образной - не более 10 минут в каждую сторону (в зависимости от емкости смесителя) устанавливается экспериментально, при этом не допускается снижение предела прочности (см. табл.1).
Оценка качества смазки проводилась по методике лабораторно-стендовых испытаний, принятой в подшипниковой отрасли, и включала в себя определение физико-химических показателей и сравнительные стендовые испытания.
В таблице 1 приведены составы исследуемых смазок и их физико-химические показатели, которые определялись в соответствии с существующими нормативными документами (ГОСТ 7141-73 метод Б, ГОСТ 7141-74).
-1
r
Стендовые испытания проводились на стандартном режиме испытаний (n=8000 мин, F=1500 H, температура наружного кольца подшипника t - установившаяся). Критерием прекращения испытаний являлось повышение температуры наружного кольца на 20°С по сравнению с установившейся температурой.
На чертеже приведены графики температуры саморазогрева подшипников со смазками составов 1 и 6 (№№ образцов в таблице 1 - чистый Литол-24 и Литол-24+5% порошка квазикристаллов). Температура наружного кольца подшипника с модифицированной смазкой значительно ниже, чем в случае чистого Литола-24, что способствует снижению скорости развития деструктивных процессов в смазке.
Данные стендовых испытаний приводятся в таблице 2.
Из таблицы 2 следует, что работоспособность радиальных шариковых подшипников со штатной смазкой Литол-24 составляет 5300 часов. Работоспособность смазки Литол-24 с 5% квазикристаллов - более 8500 часов. Таким образом, результаты стендовых испытаний показали, что смазка предлагаемого состава для подшипников закрытого типа общего назначения с постоянно заложенной смазкой позволяет повысить ресурс работы указанных подшипников.
Таблица 1
Номер образца
Составы, мас.%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Квазикристаллы Al-Cu-Fe
0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
Литол-24
100,0
99,0
98,0
97,0
96,0
95,0
94,0
93,0
92,0
91,0
90,0
Предел прочности, Па,
при 20°С
500-1000
780
820
840
860
860
880
880
900
920
1100
50°С
700
700
710
720
720
740
740
760
780
780
800
Коллоидная стабильность, % выделенного масла
≤12
10,7
10,5
10,5
10,0
9,6
9,4
9,2
8,6
8,0
7,8
Таблица 2Результаты сравнительных стендовых испытаний смазки Литол-24 и ее производных в шарикоподшипниках закрытого типа.
Смазки
Составы Литол-24+порошок квазикристаллов
1
2
3
4
5
6
7
8
8
10
11
Средняя работоспособность, часы
5300
5300
5300
7500
8300
8500*
8500
5500
2500
1200
500
<sup>*</sup> - испытания прекращены из-за высокой наработки.
Таким образом, предложенная смазка позволит повысить ресурс работы пар трения, в частности подшипников качения, работающих в условиях высоких нагрузок при низких и средних скоростях вращения в интервале температур от минус 40 до 120°С.