ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ МАСЛО
HYDRAULIC OIL

Изобретение относится к области гидравлических масел, применяемых в качестве рабочих (амортизаторных) жидкостей в телескопических и рычажно-кулачковых амортизаторах автомобилей и других видов техники, эксплуатируемой в различных климатических условиях.
Из отечественных гидравлических масел в качестве амортизаторных жидкостей применяются масла на основе минеральных углеводородов с пакетами функциональных присадок МГП-12 (ТУ 0253-052-00148843-98), Славол-АЖ (ТУ 38.301-29-40-92), Атмол-АЖ-12 (ТУ 0253-025-39247202-2003), Лукойл АЖ (ТУ 0253-025-00148599-2001).
Из патентной литературы известно масло гидравлическое для средненагруженных гидравлических систем (заявка на изобретение №99109834, С10М 101/02), содержащее минеральное масло фракции 300-400°С в качестве базового компонента, многофункциональную присадку, антиокислительную, антипенную присадки. В качестве базового компонента оно содержит дистиллятное минеральное масло фракции 300-400°С с температурой застывания минус 25 - минус 30°С и дополнительно депрессорную присадку при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Минеральное масло фракции 300-400°С 97,846-98,649
Многофункциональная присадка 0,9-1,1
Антиокислительная присадка 0,15-0,25
Антипенная присадка 0,001-0,004
Депрессорная присадка 0,3-0,8.
Масло гидравлическое для высоконапряженных гидравлических систем (патент РФ №2196806, 7 С10М 101/02, С10М 169/04, C10N 40:08), включающее базовое масло, загущающую, депрессорную, антиокислительную, многофункциональную и противопенную присадки. В качестве базового масла оно содержит фракцию 270-340°С, полученную при вакуумной разгонке масляной фракции 270-420°С после селективной очистки фенолом или N-метилпирролидоном и депарафинизации с температурой застывания не выше минус 55°C, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Загущающая присадка 0,8-12,0
Депрессорная присадка 0,3-1,0
Антиокислительная присадка 0,15-0,25
Многофункциональная присадка 0,9-1,1
Противопенная присадка 0,002-0,004
Базовое масло до 100.
Всесезонное гидравлическое масло "Мобойл-15" типа МГ-15-В (патент РФ №2214451, 7 С10М 169/04, 145/14, 145/22, 101/02, C10N 40/08), содержащее базовое масло, многофункциональную присадку и депрессорную присадку. В качестве многофункциональной присадки оно содержит присадку Лубризол 5199А, являющуюся антипенной, противоизносной, антиокислительной и антикоррозионной одновременно, в количестве 0,9-1,1 мас.% и в качестве депрессорной присадки оно содержит присадку Лубризол 7749 В, являющуюся полиметакрилатным соединением, в количестве 0,4-0,6 мас.% и присадку Лубризол 6662, являющуюся алкилсложноэфирным сополимером, в количестве 0,5-1,0 мас.%, и в качестве базового масла оно содержит индустриальное минеральное масло И-12А селективной очистки без присадок в количестве до 100 мас.%.
Указанные масла имеют недостатки, ограничивающие их применение в качестве амортизаторных жидкостей при высоких ударно-механических нагрузках и для всех климатических условий:
2
2
- кинематическая вязкость при температуре минут 40°С выше 8000 мм/с (требования для амортизаторных жидкостей не более 6500 мм/с), что ограничивает их применение температурой минут 30°С;
- вязкость при механодинамических нагрузках нестабильна - уменьшается на 20-30% от исходной, температура вспышки 140-147°С при требовании для амортизаторных жидкостей не ниже 165°С, что ограничивает их применение в амортизаторах при высоких ударно-динамических нагрузках.
12
15
2
2
Наиболее близким по составу является гидравлическое масло (патент РФ №2271383, С10М 169/04, 171/02, 105/04, 133/12, 129/10, 137/04, 133/16, 129/42, C10N 40/08), содержащее следующие компоненты: 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол 0,2-0,4%, трикрезилфосфат 0,-0,5%, полиметилсилоксановую жидкость 0,003-0,005%, фенил-α-нафтиламин 0,1-0,2%, смесь алкенилянтарных кислот C-C 0,2-0,3%, присадка ВСП 0,08-0,12%, полиальфаолефины с вязкостью 1,7-2,0 мм/с при 100°С 10-35% и полиальфаолефины с вязкостью 3,7-4,3 мм/с при 100°С до 100%.
2
2
Недостатком указанного масла являются низкие значения кинематической вязкости в интервале температур 50-100°С (при 50°С 3,0-3,4 мм/с, при 100°С 8,0-10,7 при требовании для амортизаторных жидкостей не ниже 3,9 мм/с при 50°С и не ниже
2
12 мм/с при 100°С), что ограничивает применение указанного масла в качестве амортизаторной жидкости.
Задача настоящего изобретения - разработка гидравлического масла для применения в качестве рабочей жидкости для телескопических и рычажно-кулачковых амортизаторов автомобилей и других видов техники, эксплуатируемой при высоких ударно-динамических нагрузках и во всех климатических условиях.
2
Технический результат - обеспечение работоспособности амортизаторов и демпфирующих устройств при температурах от 100 до минус 50°С при сохранении стабильности вязкости при высоких ударно-динамических нагрузках, сохранении низких значений вязкости при минусовых температурах (не более 5000 мм/с при минус 40°С), сохранении температуры застывания не выше 60°С и повышение температуры вспышки до значений не ниже 190°С.
2
Указанный технический результат достигается тем, что гидравлическое масло, содержащее полиальфаолефиновую основу с вязкостью 3,7-4,3 мм/с при 100°С, 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол, полиметилсилоксановую жидкость, трикрезилфосфат и фенил-α-нафтиламин, дополнительно содержит диоктилсебацинат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол
0,2-0,4
трикрезилфосфат
0,3-0,5
полиметилсилоксановая жидкость
0,003-0,005
фенил-α-нафтиламин
0,1-0,2
диоктилсебацинат
8-13
полиальфаолефины с вязкостью 3,7-4,3 мм<sup>2</sup>/с при 100°С
до 100.
Технология приготовления масла включает следующие этапы:
- дозировку полиальфаолефинов и диоктилсебацината в указанных соотношениях и смешение их при 50-70°С в течение не менее 0,5 часа;
- добавление в приготовленную смесь 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенола и перемешивание при 70-80°С в течение не менее 0,5 часа;
- добавление в приготовленную смесь фенил-α-нафтиламина и перемешивание при 70-80°С в течение не менее 0,5 часа;
- добавление в приготовленную смесь трикрезилфосфата и перемешивание при 70-80°С в течение не менее 2,0 часов;
- добавление в приготовленную смесь полиметилсилоксановой жидкости и перемешивание при 70-80°С в течение не менее 0,5 часа;
- охлаждение и фильтрация полученного масла.
В соответствии с указанной технологией приготовлены образцы масла, рецептуры которых представлены в таблице 1 (образцы 1-4). Для сравнения взят образец 5, изготовленный по прототипу - образец 4 патента РФ №2271383.
Таблица 1Составы образцов гидравлического масла
№
Наименование компонентов
Содержание, %
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Образец 5
1
4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол
0,4
0,2
0,2
0,4
0,4
2
трикрезилфосфат
0,3
0,5
0,3
0,5
0,5
3
полиметилсилоксановая жидкость
0,003
0,005
0,005
0,003
0,003
4
фенил-α-нафтиламин
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
5
диоктилсебацинат
8
8
10
13
-
6
смесь алкенилянтарных кислот С<sub>12</sub>-С<sub>15</sub>
-
-
-
-
0,1
7
полиальфаолефины с вязкостью1,7-2,0 мм<sup>2</sup>/с при 100°С
-
-
-
-
10
8
полиальфаолефины с вязкостью3,7-4,3 мм<sup>2</sup>/с при 100°С
91,197
91,095
89,395
85,897
88,797
Для приготовления образцов использовались товарные сырьевые компоненты:
2
- полиальфаолефины с вязкостью 3,7-4,3 мм/с при 100°С - масло базовое полиальфаолефиновое ПАОМ-4 ТУ 0253-004-54409843;
- диоктилсебацинат (ДОС) ТУ 6-06-11-88;
- присадка Агидол-1 (4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол) ТУ 38.5901237-90;
- присадка Неозон «А» (фенил-α-нафтиламин) ТУ 6-14-202-74;
- трикрезилфосфат технический ГОСТ 5728;
- полиметилсилоксановая жидкость - присадка ПМС-200А ОСТ 6-02-20-79.
Образцы испытаны по основным показателям, оценка которых является обязательной для гидравлических масел, используемых в качестве рабочих жидкостей для амортизаторов и демпфирующих устройств. Оценка устойчивости жидкости к механической деструкции при механодинамических нагрузках проводилась квалификационным методом на ультразвуковой установке в условиях акустической кавитации.
Результаты испытаний представлены в таблице 2.
№ п/п
Наименование показателя
Метод испытания
Образец 1
Образец 2
Образец 3
Образец 4
Образец 5
1.
Вязкость кинематическая, мм<sup>2</sup>/с, при:
ГОСТ 33
100°С
4,5
4,32
4,21
4,17
3,47
50°С
14,17
13,87
13,56
13,36
10,68
Минус 40°С
5170
4669
4207
3980
2350
2.
Температура застывания, °С
ГОСТ 20287
минус 58
минус 60
минус 63
минус 63
минус 62
3.
Температура вспышки, °С
ГОСТ 4333
194
197
202
205
174
4.
Кислотное число, мг КОН/1 г
ГОСТ 5985
0,07
0,05
0,07
0,06
0,061
5.
Смазочные свойства на четырехшариковой машине трения. Противоизносные свойства, диаметрпятна износа при нагрузке 196 Н, мм
ГОСТ 9490
0,33
0,32
0,34
0,33
0,35
6.
Стабильность вязкости (устойчивость к механической деструкции) на ультразвуковой установке, продолжительность испытания 50 мин, уменьшение вязкости, %
квалифи- кационный метод
0,2
0
0,1
0,2
0,7
2
2
2
Из сравнения результатов испытаний видно, что гидравлическое масло предложенного состава (образцы 2-4) по кинематической вязкости при температурах 50 и 100°С (п.1 табл.2) превосходит прототип на 20-30% и удовлетворяет заданным требования по вязкости: не ниже 3,9 мм/с при 50°С и не ниже 12 мм/с при 100°С. Вязкость образцов 2-4 при минус 40°С (п.1 табл.2) удовлетворяет заданным требованиям - не выше 5000 мм/с, при механо-динамических нагрузках вязкость стабильна (п.6 табл.2), температура застывания указанных образцов ниже 60°С, а температура вспышки выше, чем у прототипа, на 23-35°С.
Применение изобретения позволит увеличить ресурс работы амортизаторов и повысить их надежность при высоких ударно-динамических нагрузках и обеспечить эксплуатацию во всех климатических условиях.