Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения с улучшенными трибологическими характеристиками
PLASTIC LUBRICATION FOR HEAVILY LOADED SLIDING FRICTION UNITS WITH IMPROVED TRIBOLOGICAL CHARACTERISTICS

Изобретение относится к созданию пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения скольжения с широким диапазоном рабочих температур.
Известна пластичная смазка, содержащая, мас. %:
Стеарат лития
10-13
Дисульфид молибдена
1,0-3,0
Дифениламин
0,2-0,3
Нефтяная фракция, полученная после отгонки растворителя
из рафината экстракции гудрона ацетоном
0,01 -0,10
Минеральное масло
Остальное
(Авторское свидетельство СССР 1549989, кл. С10М 159/04).
Недостатками состава, взятого в качестве прототипа, являются узкий температурный диапазон применения, а также недостаточная работоспособность в зоне трения скольжения. Реологические характеристики прототипа (предел прочности, эффективная вязкость) не соответствуют оптимальным для смазок, применяемых в узлах трения скольжения.
Наиболее близкими к предложенной являются пластичные смазки для тяжелонагруженных узлов трения скольжения SU 2224010, опубл. 20.02.2004 и SU 2555710, опубл. 10.07.2015.
5
9
2
Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения. Использование: в узлах трения скольжения в широком диапазоне нагрузок и скоростей, в интервале температур от минус 60 до плюс 150°С. Смазка на основе синтетического углеводородного масла и сложного эфира пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С-С, загущенная смесью литиевых мыл стеариновой и 12-оксистеариновой кислот, содержащая одновалентную окись меди (закись меди, СuО), низкомолекулярный полиизобутилен и дифениламин, причем в качестве синтетического углеводородного масла смазка содержит полиальфаолефиновое масло с вязкостью 4,0-5,0 сСт при 100°С, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Стеарат лития
5,0-12,0
12-оксистеарат лития
5,0-12,0
Одновалентная окись меди (закись меди, Сu<sub>2</sub>О)
5,0-10,0
Низкомолекулярный полиизобутилен
0,2-3,0
Дифениламин
0,1-1,0
Полиальфаолефиновое масло с вязкостью 4-5 сСт при 100°С
20,0-40,0
Сложный эфир пентаэритритового спирта и
синтетических жирных кислот
фракции С<sub>5</sub>-С<sub>9</sub>
Остальное
(SU 2224010, опубл. 20.02.2004).
Пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения на основе углеводородного масла, содержащей литиевое мыло стеариновой кислоты (включающее стеариновую кислоту и гидроксид лития), литиевое мыло 12-оксистеариновой кислоты (включающее 12-оксистеариновую кислоту и гидроксид лития), одновалентную окись меди, низкомолекулярный полиизобутилен, дифениламин, полиальфаолефиновое масло, а также сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С5-С9, при этом использовано полиальфаолефиновое масло с меньшей вязкостью и увеличено содержание окиси меди, так что составляющие смазку вещества берут в следующем соотношении компонентов в массовых долях:
Стеарат лития
3,0-10,0
12-оксистеарат лития
5,0-12,0
Одновалентная окись меди (закись меди, Сu<sub>2</sub>О)
10,1-15,5
Низкомолекулярный полиизобутилен
1,0-5,0
Дифениламин
0,1-0,5
Полиальфаолефиновое масло с вязкостью 2,9-3,9 сСт при 100°С
35,0-45,0
Сложный эфир пентаэритритового спирта и
синтетических жирных кислот фракции С<sub>5</sub>-С<sub>9</sub>
Остальное
(SU 2555710, опубл. 10.07.2015).
Недостатками указанных смазок являются недостаточная стабильность против окисления и недостаточная смазывающая способность:
Критическая нагрузка (Рк), Н
не менее 784
Нагрузка сваривания (Рс), Н
не менее 1 568
Индекс задира (Из), Н
не менее 300
Диаметр пятна износа при нагрузке 196Н
в течение 1 ч (Ди), мм
не более 0,8
Задачей настоящего изобретения является получение композиции пластичной смазки для тяжелонагруженных узлов трения скольжения с улучшенными трибологическими характеристиками и с улучшенной стабильностью против окисления.
Техническим результатом изобретения является добавление порошка свинца и антиокислителя фенольного типа в состав смазки для улучшения трибологических характеристик и улучшения стабильности против окисления.
2
5
9
Технический результат достигается тем, что пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения скольжения, содержащая смесь литиевых мыл стеариновой и 12-оксистеариновой кислот, включающее одновалентную окись меди (закись меди, СuО), низкомолекулярный полиизобутилен, антиокислитель аминного типа, полиальфаолефиновое масло и сложный эфир пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С-С, согласно изобретению дополнительно включает порошок свинца и антиокислитель фенольного типа, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Смесь стеарата лития и 12-оксистеарата лития
7,5-12,5
(соотношение 1:2)
Одновалентная окись меди (закись меди, Сu<sub>2</sub>О)
9,5-10,5
Порошок свинца
4,0-6,0
Низкомолекулярный полиизобутилен
1,7-2,3
Антиокислитель аминного типа
0,25-0,35
Антиокислитель фенольного типа
0,25-0,35
Смесь полиальфаолефинового масла с вязкостью 4-5 сСт
при 100°С и сложного эфира пентаэритритового спирта и
до 100
синтетических жирных кислот фракции С<sub>5</sub>-С<sub>9</sub>
(соотношение 1:1)
2
Отличительной особенностью заявленной композиции по сравнению с ближайшим аналогом является использование двух наполнителей: одновалентная окись меди (закись меди, СuО) - 9,5-10,5 и порошок свинца - 4,0-6,0, а также синергетическая смесь антиокислителей аминного и фенольного типа различного строения.
Предлагаемую смазку готовили по следующей технологии.
5
9
2
2
В аппарате с перемешивающим устройством, оборудованном системой обогрева, готовили смесь сложного эфира пентаэритрита и синтетических жирных кислот фракции С-С с синтетическим полиальфаолефиновым маслом с вязкостью при 100°С 4-5 мм/с. Затем небольшими порциями загружали расчетные количества литиевого мыла стеариновой кислоты и литиевого мыла 12-оксистеариновой кислоты, после чего смесь нагревали при постоянном перемешивании до температуры 205-210°С, и затем полученный расплав охлаждали. Антиокислительные присадки добавляли в остывшую смазку. Охлажденную смазку обрабатывали на гомогенизаторе. Перед механической обработкой в смазку вводили расчетное количество антиокислительных присадок, одновалентной окиси меди (закись меди, СuО) и порошка свинца.
Приготовление смазки по ближайшему аналогу осуществляли по схожей технологии.
По вышеприведенной технологи было приготовлено 19 образцов смазок, охватывающих весь спектр заявляемых концентраций.
Составы приготовленных образцов пластичной смазки представлены в таблице 1, а свойства этих образцов - в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что образцы предложенной пластичной смазки превосходят образец, приготовленный в соответствии с ближайшим аналогом по трибологическим характеристикам (величина критической нагрузки, нагрузка сваривания, индекс задира и диаметр пятна износа).