PL233120B1

PL233120B1 - Mieszanina magnetoreologiczna o polepszonych właściwościach smarnych

Info

Publication number: PL233120B1
Application number: PL416960A
Authority: PL
Inventors: Emil Nowiński
Original assignee: Inst Techniczny Wojsk Lotniczych; Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2019-09-30
Also published as: PL416960A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest mieszanina magnetoreologiczna o polepszonych właściwościach smarnych.

Ciecze specjalne przejawiające aktywność w polu magnetycznym stosowane są do rozpraszania bądź koncentracji energii mechanicznej w urządzeniach takich jak tłumiki drgań, amortyzatory, sprzęgła czy hamulce. Jednym z rodzajów takich cieczy są ciecze magnetoreologiczne. Charakteryzują się tym, że zmieniają swoją lepkość pod wpływem pola magnetycznego lub elektromagnetycznego. Substancją wywołującą taki efekt są zawieszone w cieczy cząstki ferromagnetyków takie jak żelazo i nikiel.

Znana ciecz zawiera od 10-80% [m/m] proszków ferromagnetycznych posiadających w swym składzie żelazo, nikiel, kobalt oraz ich związki z tlenem o rozmiarach cząstek od 2-3 nanometrów do ok. 100 mikrometrów. Znaczną zawartość stanowi ciecz bazowa, którą jest zazwyczaj olej bazowy mineralny lub syntetyczny, oparty na polialfaolefinach, związkach silikonowych bądź też poliglikolach. Reszta zawartości w ilości 10-15% obejmuje: dodatki dyspergujące w postaci między innymi krzemionki koloidalnej o rozmiarach 4-20 mikrometrów, dodatki przeciwzużyciowe handlowe w postaci płynnej lub w postaci proszku, takiego jak: azotek boru, grafit, dwusiarczek molibdenu, politetrafluoroetylen. Zawartość masowa poszczególnych dodatków waha się w granicach 0,5% do ok. 10%.

Zasadniczą wadą znanej cieczy jest szybka sedymentacja cząstek metalicznych, które mają kilkukrotnie większą gęstość aniżeli ciecz w której zostały zawieszone oraz intensywne zużywanie ścierne elementów, z którymi współpracują spowodowane przez twarde cząstki metaliczne.

Powyższej wady pozbawiona jest ciecz magnetoreologiczna według wynalazku, którego istota polega na tym, że w swym składzie ma ona 20% [m/m] oleju bazowego polialfaolefinowego o lepkości 8 mm²/s w temp. 40°C, 20% [m/m] oleju estrowego, 40% [m/m] żelaza karbonylkowego o rozmiarze cząstek 4 μm, 4% [m/m] krzemionki koloidalnej o rozmiarze cząstek 20-50 nm, 3% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego AW (anti wear), 3% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego EP (extreme pressure), 2% [m/m] dodatku antyutleniającego, 4% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w postaci proszku 10 politetrafluoroetylenu, 2% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w postaci heksagonalnego tlenku grafenu oraz 2% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w dwusiarczku molibdenu.

Zaletą wynalazku jest zmniejszony o 6-7% ślad zużycia, uzyskany poprzez dodanie tlenku grafenu, a dzięki zawartości krzemionki koloidalnej o kilkuset krotnie mniejszych rozmiarach niż średnica proszków ferromagnetyków następuje wydłużenie czasu sedymentacji cząstek stałych w cieczy.

P r z y k ł a d. Mieszanina magnetoreologiczna o polepszonych właściwościach smarnych składa się z 20% [m/m] oleju bazowego polialfaolefinowego o lepkości 8 mm²/s w temp. 40°C, 20% [m/m] oleju estrowego, 40% [m/m] żelaza karbonylkowego o rozmiarze cząstek 4 μm, 4% [m/m] krzemionki koloidalnej o rozmiarze cząstek 20 nm, 3% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego AW, 3% [m/m] dodatku smarnościowego EP, 2% [m/m] dodatku antyutleniającego, 4% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego stałego w postaci proszku politetrafluoroetylenu, 2% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w postaci heksagonalnego tlenku grafemu oraz 2% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w postaci dwusiarczku molibdenu. Wsypane do jednego naczynia 100 g proszku żelaza karbonylkowego, 10 g krzemionki koloidalnej, 5 g tlenku grafenu, 16 g politetrafluoroetylenu oraz 5 g dwusiarczku molibdenu wymieszano ze sobą używając mieszadła śrubowego z prędkością mieszania 600 obr/m in w czasie 20 minut. Po 100 g oleju bazowego polialfaolefinowego i oleju estrowego zmieszano ze sobą za pomocą mieszadła mechanicznego z prędkością 300 obr/min w czasie 10 minut, a po zwiększeniu prędkości mieszania do 1200 obr/min w czasie 20 minut wsypywano jednostajnie do mieszanych olei wcześniej wymieszane składniki proszkowe. Następnie do wciąż mieszanych z prędkością 1200 obr/min dodano płynne dodatki przeciwzużyciowe i przeciwzatarciowe, a także antyutleniacz i otrzymaną ciecz jako mieszaninę magnetoreologiczną mieszano jeszcze przez 10 minut.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

1. Mieszanina magnetoreologiczna o polepszonych właściwościach smarnych, zawierająca proszki ferromagnetyczne oraz ich związki z tlenem, ciecz bazową w postaci oleju bazowego syntetycznego, opartego na polialfaolefinach, dodatek dyspergujący krzemionki koloidalnej i politetrafluoroetylenu w postaci stałej oraz proszkowy dodatek przeciwzużyciowy handlowy dwusiarczku molibdenu, znamienna tym, że w swym składzie ma 20% [m/m] oleju bazowego

PL 233 120 B1 polialfaolefinowego o lepkości 8 mm²/s w temp. 40°C, 20% [m/m] oleju estrowego, 40% [m/m] żelaza karbonylkowego o rozmiarze cząstek 4 μm, 4% [m/m] krzemionki koloidalnej o rozmiarze cząstek 20-50 nm, 3% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego A W, 3% [m/m] ciekłego dodatku smarnościowego EP, 2% [m/m] dodatku antyutleniającego, 4% [m/m] dodatku smarnościowego proszkowego politetrafluoroetylenu, 2% [m/m] dodatku smarnościowego stałego w postaci heksagonalnego tlenku grafenu oraz 2% [m/m] dodatku przeciwzużyciowego dwusiarczku molibdenu w postaci stałej.