РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ НА ОСНОВЕ РАПСОВОГО МАСЛА
RAPESEED OIL BASED HYDRAULIC FLUID FOR AGRICULTURAL EQUIPMENT

Изобретение относится к составу рабочих жидкостей, используемых в гидравлических системах машин и механизмов, применяемых при возделывании почв, посеве, уборке и переработке сельскохозяйственных культур в полевых условиях, а также в перерабатывающей и пищевой промышленности, с целью повышения гигиенической и экологической безопасности. Рабочая жидкость содержит 0,5-1,0% многофункциональной присадки «Валена» и до 100% растительного рапсового масла. Разработанная рабочая жидкость обеспечивает снижение износов пар трения гидросистем сельскохозяйственной техники, а также позволяет заменить экологически и гигиенически опасные масла во многих отраслях промышленности.
2
Известны рабочие жидкости на основе нефтяных и синтетических масел и различных присадок. Наиболее распространенным минеральным маслом, используемым в гидросистемах сельскохозяйственной техники, является М-10-В [1].
2
Однако такие смазочные композиции вредны для окружающей среды из-за низкой биоразлагаемости и экотоксичности. Например, минеральное масло разлагается на 25% через 7 дней и только на 45% через 21 день, а 1 грамм минерального масла, попав в землю, заражает 25 см земли, где растительность не произрастает. В свою очередь, рапсовое масло через 7 дней разлагается в земле на 98%, а через 21 день - на 100%.
Известна смазочная композиция на основе рапсового масла, используемая для смазки машин и механизмов [2]. Однако, в силу того что данная смазочная композиция разрабатывалась как трансмиссионное масло, она непригодна для использования в гидросистемах сельскохозяйственных машин.
Наиболее близким аналогом является рапсовое масло, которое взято за прототип [3].
Тем не менее, как показали исследования, рапсовое масло при использовании в качестве рабочей жидкости имеет существенные недостатки - в первую очередь недостаточные противоизносные и противозадирные свойства в процессе длительной эксплуатации.
Задача изобретения - создание рабочей жидкости из возобновляемых ресурсов растительного происхождения, используемой в качестве рабочей жидкости в гидросистемах сельскохозяйственных машин при обработке почв, посеве, уборке и переработке сельскохозяйственных культур, а также в перерабатывающей и пищевой промышленности, с целью повышения гигиенической и экологической безопасности.
Решение поставленной задачи достигается путем замены нефтяных и синтетических масел рапсовым растительным маслом с добавлением многофункциональной присадки «Валена» [4] в количестве 0,5…1,0%. Меньшее содержание присадки не обеспечивает необходимых противоизносных свойств. Содержание присадки более 1,0% улучшает указанные свойства незначительно при значительном удорожании разрабатываемой рабочей жидкости.
Исследования процесса изнашивания образцов были проведены на машине трения типа МТУ - 01 при трении скольжения. Цилиндрические образцы были изготовлены из чугуна СЧ 21. В качестве контробразца применялся диск из стали 15Х с термообработкой до твердости HRC 56…63. Сочетание образцов и контробразца позволило получить пару трения чугун - сталь, соответствующую таким деталям гидрораспределителя, как корпус и золотник. Испытания проводили в течение двух часов с частотой вращения 650 мин под нагрузкой 300 Н. В ходе исследований фиксировали износ образцов, температуру смазочной среды, коэффициент трения (таблицы 1, 2; рис.1, 2).
Таблица 1
Зависимость коэффициента трения от состава рабочей жидкости
Состав рабочей жидкости
Коэффициент трения
Рапсовое масло
0,085
Рапсовое масло + 0,6%Валена
0,088
Рапсовое масло + 0,7%Валена
0,048
Рапсовое масло + 0,8%Валена
0,057
Рапсовое масло + 0,9%Валена
0,024
Рапсовое масло + 1,0%Валена
0,043
Рапсовое масло + 1,1%Валена
0,051
Таблица 2
Зависимость износа образцов от состава рабочей жидкости
Состав рабочей жидкости
Износ, г
Рапсовое масло
0,0003
Рапсовое масло + 0,6%Валена
0,0003
Рапсовое масло + 0,7%Валена
0,0001
Рапсовое масло + 0,8%Валена
0,0001
Рапсовое масло + 0,9%Валена
0,0001
Рапсовое масло + 1,0%Валена
0,0001
Рапсовое масло + 1,1%Валена
0,0002
2
2
Проведенные испытания показали, что рабочая жидкость предлагаемого состава по сравнению с минеральным маслом М-10-В обладает более высокой температурой вспышки и более низкой температурой застывания (таблица 3), а также лучшими противоизносными и антифрикционными свойствами, антиокислительные свойства соответствуют требованиям для масла М-10-В.
Таким образом, разработанная смазочная композиция на основе рапсового масла при добавлении присадки «Валена» обеспечивает надежность работы узлов и агрегатов гидросистем различных сельскохозяйственных машин, а также позволяет заменить экологически и гигиенически опасные масла во многих отраслях промышленности.
Источники информации
1. ГОСТ 12337-84. Масла моторные для дизельных двигателей. Технические условия.
2. Патент RU 2235759 С2. Едуков В.А., Болдашев Г.И., Ленивцев Г.А.
3. Кулиев Р.Ш. и др. Физико-химические свойства некоторых растительных масел. "Химия и технология топлив и масел", №4 (496), 1999, с.36-37,
4. Патент RU 2277579 С1. Бабель В.Г., Гаркунов Д.А., Мамыкин С.М., Корник П.И.