PL191918B1

PL191918B1 - Biodegradowalny olej przekładniowo-hydrauliczny

Info

Publication number: PL191918B1
Application number: PL337408A
Authority: PL
Inventors: Elżbieta Szczawnicka; Andrzej Kulczycki; Jarosław Frydrych; Wojciech Gurgacz; Roman Paszyński; Stanisław Dąbrowski
Original assignee: Ts Lab Naftowe
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2006-07-31
Also published as: PL337408A1

Abstract

1. Biodegradowalny olej przekładniowo-hydrauliczny składający się z bazy olejowej i kompozycji dodatków uszlachetniających, takich jak dodatki antyutleniające, antykorozyjne, smarne, przeciwzużyciowe, deemulgujące, przeciwpienne, znamienny tym, że zawiera od 97,0 do 99,9 części masowych syntetycznej bazy estrowej o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C od 9,5 do 11,0 mm2/s, wskaźniku lepkości powyżej 130, pozostałości po koksowaniu poniżej 0,2%, temperaturze płynięcia poniżej -30°C i biodegradowalności powyżej 80% oraz od 0,1 do 3 części masowych kompozycji dodatków.

Description

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny olej przekładniowo-hydrauliczny przeznaczony dla urządzeń pracujących w rolnictwie.

Zarówno dla olejów przekładniowych, jak i hydraulicznych podstawową i zasadniczą cechą jest ich lepkość. Lepkość oleju hydraulicznego musi być tak dobrana, aby zabezpieczyć odpowiednią pracę układu hydraulicznego w każdych warunkach eksploatacyjnych: przy uruchamianiu układu w temperaturze otoczenia, w warunkach normalnej pracy układu oraz przy maksymalnym obciążeniu. W każdych warunkach lepkość oleju musi być taka, aby zagwarantować pełną pompowalność oleju i zabezpieczyć jego przepływ w całym układzie. Z kolei przy doborze oleju przekładniowego należy uwzględnić bardzo zmienne warunki temperaturowe w trakcie pracy przekładni i związane z tym zmiany lepkości oleju. Aby uniknąć smarowania granicznego, pomiędzy współpracującymi zębami przekładni utrzymany musi być w każdych warunkach film olejowy o odpowiedniej grubości. Zakłada się, że grubość filmu olejowego winna być około 3 razy większa od średnich nierówności powierzchni zębów.

W celu zapewnienia olejom dwu- lub wielofunkcyjnym charakterystyki fizykochemicznej odpowiedniej dla każdego z pełnionych przez nie zadań stosuje się zazwyczaj bazy olejowe i kompozycje dodatków o charakterze uniwersalnym, co często wiąże się z brakiem możliwości osiągnięcia przez olej najwyższych parametrów, niezbędnych w przypadku zastosowania olejów do pracy w szczególnie trudnych warunkach.

Dla olejów przekładniowo-hydraulicznych w charakterze bazy olejowej stosuje się oleje mineralne i ich mieszaniny. Z polskiego opisu patentowego nr 164012 znany jest olej przekładniowohydrauliczny do ciągników i maszyn rolniczych, który składa się z mineralnej bazy olejowej o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C od 8,50 do 9,5 mm²/s, temperaturze płynięcia od -6 do -15°C i pozostałości po koksowaniu do 0,40 części masowych. W oleju zastosowano kompozycję dodatków uszlachetniających składających się z nadzasadowych sulfonianów wapnia, soli cynkowej dwuestrów kwasu dwutiofosforanowego i estrów organicznych, kopolimeru estrów metakrylenowych wyższych alkoholi tłuszczowych oraz dodatku antypiennego.

Oleje przekładniowo hydrauliczne skomponowane na bazie olejów mineralnych charakteryzują się niskim stopniem biodegradowalności. Każdy wyciek oleju prowadzi do zanieczyszczenia gleby iwód gruntowych, ważne jest więc, aby olej ulegał pełnej degradacji w krótkim okresie czasu. Jest to problem szczególnie istotny w przypadku polskiego rolnictwa, ze względu na zły stan techniczny wielu maszyn rolniczych.

W oleju przekładniowo-hydraulicznym według wynalazku zastosowano w charakterze bazy olejowej, zamiast olejów mineralnych, kompozycję olejów syntetycznych o wysokim stopniu biodegradowalności.

Biodegradowalny olej przekładniowo-hydrauliczny według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z 97,0 do 99,9 części masowych syntetycznej bazy estrowej o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C od 9,5 do 11,0 mm²/s, wskaźniku lepkości powyżej 130, pozostałości po koksowaniu poniżej 0,2% i temperaturze płynięcia poniżej -30°C, biodegradowalności powyżej 80% oraz z od 0,1 do 3 części masowych zestawu dodatków uszlachetniających, takich jak dodatki antyutleniające, antykorozyjne, smarne, przeciwzużyciowe, deemulgujące, przeciwpienne i inne znane typy dodatków. Olej według wynalazku może ewentualnie zawierać oleje mineralne w ilości nie większej niż 30 części masowych.

Olej według wynalazku spełnia wymagania ochrony środowiska zgodne z dyrektywami Unii Europejskiej. Charakteryzuje się dobrymi właściwościami antyutleniającymi, antykorozyjnymi, antyrdzewnymi, przeciwzatarciowymi i smarnościowymi. Spełnia bardzo dobrze zarówno funkcję oleju hydraulicznego, jak i przekładniowego.

Olej według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

Przykład 1

Olej przekładniowo-hydrauliczny składa się z 98 części masowych bazy olejowej, którą stanowi mieszanina poliestrów o lepkości kinematycznej w 100°C 10,18 mm²/s, wskaźniku lepkości 159, temperaturze płynięcia -42°C, pozostałości po koksowaniu 0,05% i biodegradowalności 93% oraz z 2 części masowych kompozycji dodatków uszlachetniających składającej się z dodatków antyutleniających, antykorozyjnych, smarnych i przeciwpiennych.

Właściwości fizykochemiczne oleju według przykładu 1, w porównaniu ze znanym olejem przekładniowo-hydraulicznym opartym na olejach mineralnych, przedstawiono w tabeli.

PL 191 918 B1

T a b e l a 1

Oznaczenie	jedn. miary	Olej wg wynalazku	olej porównawczy
lepkość kinematyczne w temp. 100°C	mm²/s	10,25	9,97
wskaźnik lepkości	-	170	97
temperatura zapłonu	°C	245	230
temperatura płynięcia	°C	-42	-32
działanie korodujące na płytkach miedzianych w temp. 120°C	-	brak korozji	brak korozji
właściwości antyrdzewne na trzpieniu stalowym w syntetycznej wodzie morskiej	-	brak korozji	brak korozji
pozostałość po koksowaniu	%	0,05	0,10
właściwości smarne na aparacie 4-kulowym - obciążenie zespawania, Pz	kG	315	250
-wskaźnik zużycia pod obciążeniem, lh	kG	45,9	39,3
- średnia średnica skazy kulek pod obciążeniem, d₄0	mm	0,35	0,35
skłonność do pienienia po 5 min. przedmuchiwania
powietrzem/trwałość piany po 10 min. odstania: - w temp. 25°C	cm³ piany	10/0	10/0
- w temp. 95°C		30/0	50/0
biodegradowalność	%	92	36

P r zyk ł a d 2

Olej przekładniowo-hydrauliczny składa się z 70% masowych syntetycznej bazy estrowej, którą stanowi mieszanina poliestrów o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 10,09 mm²/s, wskaźniku lepkości 150, temperaturze zapłonu 240°C, temperaturze płynięcia -42°C, pozostałości po koksowaniu 0,05% i biodegradowalności 96%, 28% masowych oleju mineralnego pochodzącego z prze₂ róbki ropy naftowej o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C 9,57mm²/s, wskaźniku lepkości 98, temperaturze zapłonu 230°C, temperaturze płynięcia -15°C i pozostałości po koksowaniu 0,1% oraz z 2% kompozycji dodatków uszlachetniających: antyutleniających, antyrdzewnych i antykorozyjnych, smarnych i przeciwpiennych. Właściwości oleju otrzymanego oleju przedstawiono w tabeli 2.

T a b e l a 2

Oznaczenie	jedn. miary	olej wg wynalazku
1	2	3
lepkość kinematyczne w temp. 100°C	mm²/s	10,89
wskaźnik lepkości	-	150
temperatura zapłonu	°C	238
temperatura płynięcia	°C	-38
działanie korodujące na płytkach miedzianych w temp. 120°C	-	brak korozji
właściwości antyrdzewne na trzpieniu stalowym w syntetycznej wodzie morskiej	-	brak korozji
pozostałość po koksowaniu	%	0,08

PL 191 918 B1 cd tabeli 2

1	2	3
właściwości smarne na aparacie 4-kulowym	kG	315
- obciążenie zespawania, Pz	kG	43 5
-wskaźnik zużycia pod obciążeniem, lh		0,37
- średnia średnica skazy kulek pod obciążeniem, d40
skłonność do pienienia po 5 min. Przedmuchiwania
powietrzem/trwałość piany po 10 min. Odstania:	cm³ piany
- w temp. 25°C	20/0
- w temp. 95°C		30/0
Biodegradowalność	%	68

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Biodegradowalny olej przekładniowo-hydrauliczny składający się z bazy olejowej i kompozycji dodatków uszlachetniających, takich jak dodatki antyutleniające, antykorozyjne, smarne, przeciwzużyciowe, deemulgujące, przeciwpienne, znamienny tym, że zawiera od 97,0 do 99,9 części masowych syntetycznej bazy estrowej o lepkości kinematycznej w temperaturze 100°C od 9,5 do 11,0 mm²/s, wskaźniku lepkości powyżej 130, pozostałości po koksowaniu poniżej 0,2%, temperaturze płynięcia poniżej -30°C i biodegradowalności powyżej 80% oraz od 0,1 do 3 części masowych kompozycji dodatków.

2. Olej według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera oleje mineralne w ilości nie większej niż 30 części masowych.