ПЛАСТИЧНАЯ СМАЗКА ДЛЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УЗЛОВ ТРЕНИЯ
PLASTIC LUBRICATION FOR HEAVY-LOADED FRICTION UNITS

Изобретение относится к пластичным смазкам для тяжелонагруженных узлов трения и может быть использовано как при производстве пластичных смазок на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности, так и в условиях сельскохозяйственных предприятий, эксплуатирующих технику.
Известна пластичная смазка (Патент RU 2529461 МПК С10М 107/10, С10М 117/02, C10N 40/04. Опуб. 27.09.2014, бюл. №27) для тяжелонагруженных узлов трения качения на основе смеси синтетического углеводородного масла и сложного эфира пентаэритритового спирта и синтетических жирных кислот фракции С5-С9, содержащей комплексное кальциевое мыло стеариновой и уксусной кислот, созданное на основе стеариновой кислоты, уксусной кислоты и гидрата окиси кальция, графит мелкодисперсный, фенил-альфанафтиламин, ионол с применением в качестве синтетического углеводородного масла полиальфаолефинового масла.
К недостаткам данной смазки следует отнести ее сложный компонентный состав, использование в качестве основы дорогостоящего синтетического масла. Использование в составе смазки мелкодисперсного графита способно вызывать агрегацию его частиц, что обуславливает снижение противоизносных характеристик смазки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является пластичная смазка для тяжелонагруженных узлов трения (патент RU 2529857, МПК С10М 101/02, С10М 129/26, С10М 159/04, C10N 30/06, Опуб. 10.10.2014. Бюл. №28), содержащая очищенное отработанное моторное масло 68-70 мас. %, кубовые остатки производства синтетических жирных кислот - 27-30 мас. %, гидроокись кальция 2-3 мас. %.
К недостаткам данной смазки следует отнести ее недостаточно высокие противоизносные свойства, связанные с низким качеством очищенного отработанного моторного масла, отсутствие в составе компонентов, способных образовывать на поверхности трения пленку, обеспечивающую высокие противоизносные свойства и продление сроков службы узлов трения.
В очищенном отработанном моторном масле присутствуют остаточные элементы продуктов окисления, что отрицательно влияет как на процесс приготовления смазки, так и на ее эксплуатационные свойства.
Задача предлагаемого изобретения - повышение эксплуатационных свойств смазки.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известной пластичной смазке для тяжелонагруженных узлов трения, содержащей базовое масло, кубовые остатки производства синтетических жирных кислот и гидроокись кальция, согласно изобретению, в качестве базового масла используют очищенное осветленное отработанное минеральное моторное масло, при этом в смазку добавляют противоизносную присадку, в качестве которой используют механоактивированную графитную смазку, при следующих соотношениях компонентов: очищенное осветленное отработанное минеральное моторное масло - 70-75 масс. %; кубовые остатки производства синтетических жирных кислот - 20-25 масс. %; гидроокись кальция 2-3 масс. %; механоактивированная графитная смазка - 3-5 масс. %.
Предлагаемая смазка готовится следующим образом. На первой стадии происходит очистка с осветлением отработанного моторного масла по следующей технологии. Отработанное моторное масло нагревают до температуры 80-90°С и вносят 1-2 мас. % моноэтаноламина. Смесь перемешивают 3-5 мин. Далее поднимают температуру до 100°С и вносят 1-2% изопропилового спирта при перемешивании 3-5 мин. После чего смесь отстаивают в течение 1-2 часов. Верхнюю отстоявшуюся 95-97% часть масла сливают в бак - реактор для приготовления смазки. В результате очистки из отработанного моторного масла под действием гравитационных сил удаляется 99,9% смол, асфальтенов и продуктов окисления. Масло осветляется с 8-9 баллов в ед. ЦНТ до 3-4 баллов. При этом в масле сохраняется 10-15% противолизносных, антиокислительных присадок, входящих в состав моторных масел (таблица 1).
-1
-1
На второй стадии проводится механоактивация графитной смазки. Графитная смазка ГОСТ 3333-80 3-5 масс. % от объема очищенного масла закладывается в планетарную мельницу. Проводят механоактивацию графитной смазки при угловой скорости водила 110-120 с, угловой скорости помольного барабана 35-40 с, времени механоактивации 50-60 мин.
В процессе механоактивации графитной смазки частицы графита дисперсного состава 1-5 мкм измельчаются до дисперсного состояния 0,001-0,0001 мкм. В результате воздействия происходит механическая эксфолиация, т.е. расслаивание графитовых частиц с преобразованием их в графитовые наноструктуры.
В таблице 2 представлены результаты определения коэффициентов трения графитной смазки до и после механоактивации.
Механоактивированную графитную смазку загружает в реактор с очищенным осветленным отработанным моторным маслом, нагретым до температуры 80-90°С, смесь перемешивают механической мешалкой в течение 30 минут. Далее в реактор загружают КОСЖК 20-25 мас. %, полученную смесь перемешивают.
Параллельно с этим готовится смесь извести «пушонки» и воды с соотношением компонентов 1:3. Готовую смесь загружают в реактор для омыления жировых компонентов при температуре 90-100°С в течение 1,5-2 часов, после чего перемешивание прекращают и проводят процесс созревания смазки в течение 25-30 часов. По прошествии данного времени смазку гомогенизируют и проводят анализ физико-химических характеристик смазки.
В таблице 3 представлены результаты анализа свойств смазок, полученных по прототипу и предлагаемому изобретению.
Смазывающая способность предлагаемой смазки по сравнению с прототипом практически в 2 раза выше, что характеризует ее более высокие эксплуатационные свойства.
Использование предлагаемой смазки в подшипниках скольжения покали, что температура нагрева корпусов подшипников, работающих на смазке по предлагаемому изобретению составляет на 25-30 процентов ниже чем у подшипников, работающих со смазкой по прототипу. На поверхностях трения, смазываемых предлагаемым составом смазки после 20 часов работы, наблюдалось образование пленок, что подтверждает ее высокие противоизносные свойства, способствующие продлению сроков службы узлов трения.